DE69912970T2 - Verfahren und anlage zum füllen von fässern mit gefährlichem abfall - Google Patents

Verfahren und anlage zum füllen von fässern mit gefährlichem abfall Download PDF

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Patrick Allais
Jean-Claude Dumont
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Areva NC SA
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Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28Treating solids
    • G21F9/34Disposal of solid waste
    • G21F9/36Disposal of solid waste by packaging; by baling

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sicherstellen des Füllens von Fässern, die gefährliche Abfälle enthalten, wie z. B. radioaktive Abfälle sehr geringer Aktivität, die zuvor konditioniert und verdichtet wurden, um "Platten" zu bilden, die innerhalb des Fasses aufeinander gestapelt sind.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • Stand der Technik
  • In Nuklearanlagen werden die technologischen Abfälle geringer Aktivität zunächst in zylindrischen Metallbehältern konditioniert. Das Volumen dieser Behälter beträgt beispielsweise 120 l.
  • Dann werden die die Abfälle enthaltenden Behälter anschließend mit Hilfe einer Presse in der Höhenrichtung des Behälters verdichtet, um "Platten" zu erhalten, deren Volumen stark verringert ist.
  • Im Verlauf eines späteren Schritts werden diese Platten in zylindrischen Metallfässern gestapelt. Als allgemeine Regel werden beispielsweise fünf Platten in jedem der Fässer gestapelt.
  • Während einer nachfolgenden sogenannten "Blockier"-Operation werden die Fässer auf einen Schwingungstisch gestellt und mit einem Blockiermaterial wie z. B. Mörtel oder Zementbrei gefüllt.
  • Wenn ein Fass mit Blockiermaterial gefüllt ist, wird es anschließend mit Hilfe einer eingebördelten Abdeckung verschlossen.
  • Wenn schließlich das Blockiermaterial trocken ist, werden die Fässer zu einer Stelle zur langfristigen Flächenlagerung gebracht.
  • Die Erfindung betrifft genaugenommen die Blockieroperation, im Verlauf derer die die Platten enthaltenden Fässer mit einem Blockiermaterial gefüllt werden.
  • Während dieser Operation, die in einer Werkstatt vorgenommen wird, entweicht die im Fass enthaltene kontaminierte Luft in die Werkstatt und kann insbesondere die Fassaußenwand ebenso wie die unmittelbare Umgebung kontaminieren. Es entweicht nämlich ein kontaminiertes Luftvolumen äquivalent jenem des in das Fass injizierten Blockiermaterials aus demselben.
  • Im Stand der Technik existiert keine bekannte technische Lösung für dieses Problem.
  • Erläuterung der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist genaugenommen ein Verfahren zum Füllen eines gefährliche Abfälle enthaltenden Fasses, das es ermöglicht, jede Kontaminationsausbreitung in die Hallenatmosphäre zu vermeiden, und insbesondere an die Außenwand des Fasses, und zwar aufgrund der aus dem Fass während der Blockieroperation verdrängten kontaminierten Luft.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Resultat mit Hilfe eines Verfahrens zum Füllen von Fässern erhalten, die gefährliche Abfälle enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:
    • – Montage einer Zwischenabdeckung auf einem Fass, wobei die Abdeckung eine Öffnung aufweist, die durch einen Deckel dicht verschlossen ist;
    • – Perforieren des Deckels durch eine Zahnkrone, die von einer Einschlussglocke getragen wird, welche über ein Ende des Fasses hängt, das durch die Zwischenabdeckung geschlossen ist;
    • – Injizieren eines Blockiermaterials in das Fass durch ein Injektionsrohr, das sich innerhalb der Zahnkrone befindet;
    • – Beaufschlagen des Fasses und der Einschlussglocke mit Unterdruck ab dem Ankoppeln des Fasses und während der Perforation und der Injektion.
  • In dem derart definierten Verfahren gewährleistet die mit ihrem Deckel ausgestattete Zwischenabdeckung den dichten Einschluss des Fasses vor dem Perforieren des Deckels. Nach dem Perforieren wird ein dynamischer Einschluss dadurch sichergestellt, dass das Fass und die Einschlussglocke unter Unterdruck gesetzt werden. Somit wird die im Fass enthaltene kontaminierte Luft im Verlauf des Füllens des Fasses mit dem Blockiermaterial nach und nach abgesaugt, ohne dass sich diese Luft in die Werkstattatmosphäre ausbreitet. Man vermeidet somit insbesondere jede Kontamination der Außenwand des Fasses.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfasst man das Ende des Füllens des Fasses mit dem Blockiermaterial, um das Injizieren dieses Materials zu beenden.
  • Das Erfassen des Endes des Füllens des Fasses kann insbesondere durch wenigstens ein Hohlraumrohr sichergestellt werden, welches im Inneren der Zahnkrone mündet.
  • Damit in diesem Fall die Füllhöhe genau kontrolliert werden kann, positioniert man vorzugsweise das Ende des Hohlraumrohrs in einer vorbestimmten Höhe unter dem Deckel, nachdem dieser perforiert worden ist. Zu diesem Zweck kann man insbesondere einen Laserdetektor verwendet, der auf der Einschlussglocke montiert und dazu ausgelegt ist, den Abstand zwischen dieser und der Zwischenabdekkung zu messen.
  • Vorzugsweise stattet man den Deckel mit Ballastmitteln aus, die die Entsorgung der aus dem Deckel durch die Zahnkrone ausgeschnittenen Scheibe mittels Gravitation in das Fass sicherstellen, um den völligen oder teilweisen Verschluss der Öffnung des Injektionsrohrs durch ein Ansaugen des Deckels zu vermeiden.
  • Das Perforieren des Deckels kann insbesondere dadurch erfolgen, dass man das Fass bezüglich einer festen Einschlussglocke nach oben verlagert. Hierzu verwendet man vorzugsweise Hebemittel wie z. B. einen Zylinder. Vorzugsweise sind diese Hebemittel Mitteln zugeordnet, die dazu ausgelegt sind, das Fass, das sie tragen, während des Füllens schwingen zu lassen, um das Eindringen des Blockiermaterials in das Fass zwischen die radioaktiven Abfälle zu verbessern.
  • In einer Variante kann das Perforieren des Deckels auch durch eine Verlagerung der Zahnkrone oder der Glocke nach unten erhalten werden.
  • Um insbesondere das Festwerden des Blockiermaterials vor seiner Injektion in das Fass zu vermeiden, lässt man vorzugsweise dieses Material während der Zeitdauer, die dieser Injektion vorausgeht, kontinuierlich in einem geschlossenen Kreislauf zirkulieren.
  • Ferner nimmt man nach der Injektion des Blockiermaterials in das Fass vorzugsweise eine Reinigung der Injektionsmittel vor, d. h. des geschlossenen Kreislaufs und der Düse, durch die das Material in das Fass injiziert worden ist.
  • Nach der Injektion des Blockiermaterials in das Fass schließlich trennt man dieses von der Einschlussglocke und plaziert eine Außenabdeckung über der Zwischenabdeckung auf dem Fass. Das Fass gelangt dann in eine Einbördelmaschine, die die Außenabdeckung einbördelt. Das Fass ist dann in einem Zustand, der seine Zwischenlagerung vor dem Transport an einen Ort erlaubt, der für seine sehr langfristige Lagerung eingerichtet ist.
  • Die Erfindung bezweckt ferner eine Anlage zum Füllen von Fässern, die gefährliche Abfälle enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfasst:
    • – eine Zwischenabdeckung, die dazu ausgelegt ist, auf einem Fass montiert zu werden, wobei die Abdeckung eine Öffnung aufweist, die durch einen Deckel dicht verschlossen ist;
    • – eine Einschlussglocke, die dazu ausgelegt ist, über das Ende des Fasses zu hängen, das durch die Zwischenabdeckung geschlossen ist, wobei die Glocke eine Zahnkrone trägt, die dazu ausgelegt ist, den Deckel zu perforieren;
    • – Mittel zum Injizieren eines Blockiermaterials, die in das Innere der Zahnkrone münden; und
    • – Mittel zum Beaufschlagen des Fasses und der Einschlussglocke mit Unterdruck.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nun wird als nicht beschränkendes Beispiel eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen
  • 1 eine Vertikalschnittansicht ist, die das Befüllen eines radioaktive Abfälle enthaltenden Fasses mittels einer erfindungsgemäßen Füllanlage zeigt;
  • 2 eine perspektivische Schnittansicht ist, die detaillierter die auf dem Fass plazierte Zwischenabdeckung sowie ihren Deckel darstellt; und
  • 3 schematisch die Mittel zur Injektion des Blockiermaterials zeigt, die in der erfindungsgemäßen Füllanlage verwendet werden.
  • Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
  • In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein zylindrisches Metallfass, in dem zuvor Nuklearabfälle sehr geringer Aktivität angeordnet worden sind. Genauer gesagt weisen diese Nuklearabfälle die Form von Platten 12 auf, die innerhalb des Fasses 10 aufeinander gestapelt sind. Jede der Platten 12 ist durch eine zylindri sche Metallumhüllung gebildet, die mit Nuklearabfällen sehr geringer Aktivität gefüllt und dann in einer Presse verdichtet worden ist.
  • Wie bereits angegeben worden ist, betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Anlage zum Durchführen einer Blockieroperation, im Verlauf derer ein Blockiermaterial 14 wie z. B. ein Zementmörtel nacheinander in jedes Fass 10 injiziert wird, um dort die Platten 12 zu fixieren, indem der innerhalb des Fasses 10 freigelassene Raum möglichst vollständig aufgefüllt wird. Erfindungsgemäß sind das Verfahren und die Anlage dazu ausgelegt, dass die Blockieroperation unter Vermeidung jeglicher Ausbreitung von anfänglich im Fass 10 enthaltener kontaminierter Luft in die Konditionierwerkstatt und insbesondere auf die Außenwand des Fasses erfolgt.
  • Die erfindungsgemäße Anlage umfasst eine Zwischenabdeckung 16, die auf dem offenen oberen Ende des Fasses 10 montiert wird, sobald die Platten 12 in diesem angeordnet worden sind. Die Zwischenabdeckung 16 wird dann eingebördelt.
  • Wie 2 besser zeigt, ist die Zwischenabdeckung 16 in dichter Weise am oberen Teil des Fasses 10 befestigt. Hierzu kann sie insbesondere in eine Ringdichtung 18 eingesetzt sein, die den das obere Ende des Fasses 10 bildenden Wulst 10a bedeckt, und dann eingebördelt werden.
  • Die aus Metallblech hergestellte Zwischenabdeckung 16 umfasst in ihrer Mitte eine Kreisöffnung 20. Der Durchmesser dieser Öffnung beträgt beispielsweise 164 mm im Fall eines Fasses 10 mit 570 mm Durchmesser.
  • Die zentrale Kreisöffnung 20 der Zwischenabdeckung 16 ist anfänglich durch einen Metalldeckel 22, beispielsweise aus Aluminium, dicht verschlossen, der auf die obere oder äußere Seite der Zwischenabdeckung 16 geklebt ist. Der Metalldeckel 22 bildet eine provisorische Verschlussscheibe für das Fass. Er ist in seiner Mitte auf der zum Inneren des Fasses 10 hin zeigenden unteren Seite mit einem Ballaststein 24 versehen, der Ballastmittel bildet, deren Funktion nachfolgend deutlich werden wird. Als keineswegs beschränkendes Beispiel kann die Masse des Ballaststeins 24 ungefähr 50 g betragen.
  • An ihrer zum Inneren des Fasses 10 hin zeigenden unteren Seite umfasst die Zwischenabdeckung 16 wenigstens ein Anti-Auftriebsorgan, wie z. B. drei Klauen 26, die an die Abdeckung 16 geschweißt und unter 120° zueinander auf einem Kreis angeordnet sind, der auf der Achse der Zwischenabdeckung 16 zentriert ist. Als nicht beschränkendes Beispiel kann der Kreis, auf dem die Klauen 26 angeordnet sind, einen Durchmesser von 350 mm haben. Die Klauen 26 stehen nach unten auf eine vorbestimmte Höhe, beispielsweise 45 mm, in das Innere des Fasses 10 vor. Sie bewahren somit einen minimalen Freiraum der gleichen Höhe zwischen der Zwischenabdeckung 16 und dem oberen Teil des Stapels von Platten 12, die im Fass 10 plaziert sind. Dieser Raum erlaubt die Begünstigung des späteren Einströmens des Blockiermaterials 14, wenn dieses in das Fass injiziert wird.
  • Die erfindungsgemäße Anlage umfasst ferner eine Glocke zum dynamischen Einschluss 28 (1), unter der der obere Teil des von der Zwischenabdeckung 16 verschlossenen Fasses 10 plaziert ist, wenn die Blockieroperation durchgeführt wird. In der dargestellten Ausführungsform ist die Glocke zum dynamischen Einschluss 28 fest. Genauer gesagt ist sie unter einer horizontalen Wand 30 befestigt, mit der die Konditionierwerkstatt ausgestattet ist.
  • Das Positionieren des oberen Teils des Fasses 10 unter der Dynamikeinschlussglocke 28 wird erreicht, indem man das Fass 10 auf der oberen Platte eines Zylinders 32 plaziert, der Hebemittel bildet. Wenn das Anheben des Fasses 10 beendet ist, ist sein oberes Ende innerhalb der Dynamikeinschlussglocke 28 aufgenommen, wie 1 zeigt.
  • Zur Verbesserung des Befüllens des Fasses 10 mit dem Blockiermaterial 14 während der Blockieroperation sind Mittel 34 (3), die dazu ausgelegt sind, das Fass 10 in Schwingung zu versetzen, dem Zylinder 32 zugeordnet. Anders ausgedrückt, ist dieser letztgenannte ein schwingender Zylinder.
  • Schematisch ist in 1 strichpunktiert ein Anti-Umfall-System dargestellt, gebildet durch Finger 35, die über Arme 37 mit der horizontalen Wand 30 verbunden sind. Wenn das Fass 10 in der oberen Position ist, gelangen die Finger 35 in eine Position unter der oberen Zylinderplatte und gewährleisten seinen Halt in dieser Position sogar im Fall eines Ausfalls des Zylinders 32.
  • Wie in 3 schematisch gezeigt ist, werden die Fässer 10 nacheinander durch einen Förderer 36 über den Zylinder 32 gefördert, um dort die Blockieroperation zu durchlaufen. Sie werden dann durch den gleichen Förderer 36 aus dieser Station entfernt.
  • Erfindungsgemäß trägt die Dynamikeinschlussglocke 28 in ihrer Mitte das Rohr 39, das im unteren Bereich in einer Zahnkrone 38 endet (1). Diese Zahnkrone 38 ist in der Achse der im Zentrum der Zwischenabdeckung 16 gebildeten Öffnung 20 plaziert, und ihr Durchmesser ist geringfügig kleiner als jener dieser Öffnung. Die Zahnkrone 38 ist über ihren gesamten Umfang mit spitzen und tiefen, nach unten orientierten Sägezähnen ausgestattet. Diese Sägezähne gewährleisten die Perforation des Deckels 22 am Ende des Anhebens des Fasses 10 unter der Dynamikeinschlussglocke 28 unmittelbar vor dem Beginn der Injektion des Blockiermaterials 14.
  • Löcher 37 sind um den gesamten zylindrischen Träger der Zahnkrone 38 herum gebohrt, und zwar in einer derartigen Höhe, dass sie sich am Ende der Operation zum Durchbohren des Deckels 22 unter der Zwischenabdeckung 16 befinden. Diese Löcher 37 vermeiden das Beaufschlagen des Deckels 22 mit Unterdruck nach dem Bohren und erlauben eine gute Luftzirkulation.
  • Wenn die Perforation erfolgt ist, bewegt der Ballaststein 24, der in der Mitte des Deckels 22 plaziert ist, durch Gravitation die Scheibe nach unten, die durch die Zahnkrone 38 aus dem Deckel geschnitten wurde. Der Ballaststein 24 gewährleistet den Fall der Scheibe in das Fass und verhindert somit, dass diese Scheibe in nerhalb der Zahnkrone 38 bleibt und die Leitungen verstopft, die in das Innere der Krone münden. Er vermeidet ebenfalls, dass die Scheibe an der Oberfläche auf dem Blockiermaterial 14 treibt.
  • Die erfindungsgemäße Anlage umfasst ferner Mittel 40 zum Injizieren des Blokkiermaterials 14 in das Fass 10. Diese Injektionsmittel 40, die später mit Bezug zu 3 detaillierter beschrieben werden, umfassen insbesondere eine Injektionsdüse 42, die in das Innere der Zahnkrone 38 mündet, wie 1 zeigt. Die Injektionsdüse 42 ist nach unten orientiert und vorzugsweise entlang der Zahnkronenachse angeordnet. Wenn der Deckel 22 durch die Zahnkrone 38 perforiert worden ist, erlaubt die Verwendung des Injektionsmittels 40 das direkte Injizieren des Blockiermaterials 14 in das Innere des Fasses 10, ohne dessen Einschluss zu unterbrechen.
  • Die erfindungsgemäße Anlage umfasst ferner Mittel 44 zum Beaufschlagen des Fasses 10 und des Inneren der Dynamikeinschlussglocke 28 mit Unterdruck. Diese Unterdruckbeaufschlagungsmittel 44 umfassen insbesondere eine oder mehrere Luftansaugleitungen 46, die in das die Zahnkrone 38 tragende Rohr 39 münden. Die Luftansaugleitungen) 46 ist/sind mit Saugmitteln 47 verbunden, die dazu ausgelegt sind, die aus dem Fass 10 im Verlauf der Injektion des Blockiermaterials 14 nach und nach verdrängte kontaminierte Luft zu entfernen und hierbei einen Unterdruck im Fass und innerhalb der Dynamikeinschlussglocke 28 relativ zur Außenumgebung beizubehalten. Als keineswegs beschränkendes Beispiel beträgt der durch die Unterdruckbeaufschlagungsmittel 44 erzeugte Unterdruck beispielsweise ungefähr 2660 Pa.
  • Die Unterdruckbeaufschlagungsmittel 44 umfassen ferner Filter 49 mit sehr hoher Effizienz, die dazu ausgelegt sind, die in der abgesaugten Luft enthaltenen Kontaminationsstäube vollständig zurückzuhalten.
  • Die Ansaugmittel 47 sind vorzugsweise doppelt vorgesehen, um jeglichen Verlust des Einschlusses während einer Verschlechterung des Hauptansaugsystems oder eines Ausfalls der elektrischen Versorgung zu vermeiden.
  • Vorzugsweise und wie in 1 schematisch dargestellt ist ein Deflektor 48 innerhalb der Zahnkrone 38 unmittelbar unter dem Injektionskopf 42 angeordnet, um das Blockiermaterial 14 zum Außenbereich des Fasses 10 hinzuleiten. Man vermeidet somit jedes Risiko eines auch nur vorübergehenden Verstopfens der Luftansaugleitungen 46. Ohne den Deflektor nämlich könnte sich eine Böschung aus Blokkiermaterial auf dem Gipfel des Stapels von Platten 12 bilden.
  • Außerhalb des die Zahnkrone 38 tragenden Rohrs 39 trägt die obere Wand der Dynamikeinschlussglocke 28 einen Laserdetektor 50, der zur Zwischenabdeckung 16 hin gerichtet ist. Der Laserdetektor 50 erlaubt die Messung des Abstands zwischen der Einschlussglocke 28 und der Zwischenabdeckung 16.
  • In Verbindung mit einer (nicht dargestellten) Steuerschaltung für den Hubzylinder 32 bildet der Laserdetektor 50 somit eine Einrichtung zum Positionieren des unteren Endes wenigstens eines Hohlraumrohrs 52 in einer vorbestimmten Höhe unter dem Deckel 22 nach dessen Perforation (vorzugsweise werden zwei Hohlraumrohre 52 verwendet, wie 1 zeigt). Anders ausgedrückt, wenn der vom Laserdetektor 50 gemessene Abstand einen vorbestimmten Wert erreicht, wird das durch den Hubzylinder 32 gewährleistete Anheben des Fasses 10 gestoppt. Die unteren Enden der Hohlraumrohre 52 befinden sich dann in einer vorbestimmten Höhe unter der Zwischenabdeckung 16. Die Kontrolle dieser Positionierung erlaubt die genaue Steuerung der Höhe des Befüllens des Fasses 10 mit dem Blockiermaterial 14 unter Verwendung der Hohlraumrohre 52.
  • Zu diesem Zweck sind die unteren Bereiche der Hohlraumrohre 52 (1) innerhalb des die Zahnkrone 38 tragenden Rohrs 39 plaziert. Die Höhe der unteren Enden der Hohlraumrohre 52 ist derart gewählt, dass, wenn das Anheben des Fasses 10 in Antwort auf die vom Laserdetektor 50 durchgeführte Messung gestoppt wor den ist, diese Enden in einer geringfügig niedrigeren Höhe als die Zwischenabdekkung 16 liegen. Beispielsweise können sich die unteren Enden der Hohlraumrohre 52 vier Millimeter unter der Höhe der Zwischenabdeckung 16 befinden. Die Hohlraumrohre 52 bilden somit Mittel zum Erfassen des Füllens des Fasses 10. Anders ausgedrückt, wenn die Hohlraumrohre 52 durch das Blockiermaterial 14 am Ende des Befüllens verschlossen werden, so ist man sicher, dass das Fass vollständig gefüllt ist. Das Befüllen des Fasses wird dann gestoppt.
  • Wenn, wie in 1 gezeigt, zwei Hohlraumrohre 52 verwendet werden, sind sie vorzugsweise an bezüglich der Vertikalachse der Dynamikeinschlussglocke 28 diametral gegenüberliegenden Positionen angeordnet. Sie gewährleisten somit die Redundanz der Erfassung.
  • In 3 sind schematisch die Höhenerfassungsmittel 54 dargestellt, mit denen die Hohlraumrohre 52 verbunden sind. Diese Höhenertassungsmittel 54 steuern das automatische Schließen von zwei Höhenerfassungsventilen 56a und 56b, die in einem Kreis zur Versorgung der Düse 42 mit Blockiermaterial 14 angeordnet sind. Dieser Versorgungskreis bildet zusammen mit der Injektionsdüse 42 die Injektionsmittel 40. Ein drittes Ventil 56c, das sich unmittelbar stromaufwärts der Injektionsdüse 42 befindet, dient als Sicherheitsventil und erlaubt das Steuern des Ausspülens des Versorgungskreises. Es wird vom Bedienungsraum aus durch einen Alles- oder Nichts-Befehl gesteuert.
  • Wie 3 zeigt, umfasst der Kreis zur Versorgung der Düse 42 einen geschlossenen Kreislauf 58, der mit der Injektionsdüse 42 über eine Leitung 60 verbunden ist, in der die Ventile 56b und 56c plaziert sind.
  • Der geschlossene Kreislauf 58 umfasst einen Trichter 62 zum Füllen und Zwischenspeichern des Blockiermaterials 14. Die Kapazität des Trichters 62 ist dazu ausgelegt, das Befüllen wenigstens eines Fasses 10 zu ermöglichen. Der Trichter 62 wird von einem (nicht dargestellten) Mischer mit dem gewünschten Volumen an Blockiermaterial gefüllt, das mittels einer Leitung 64 durch ein Ventil 66 zugeführt wird. Der geschlossene Kreislauf 58 ermöglicht es, das Blockiermaterial 14 kontinuierlich und im Kreis zirkulieren zu lassen, um sein Festwerden zu verhindern, seine Lebensdauer zu erhöhen und die Effekte eines Verkrustens der Rohrleitungen zu begrenzen, bevor dieses Material in das Fass 10 injiziert wird. Zu diesem Zweck ist er mit Pumpmitteln wie z. B. einer Peristaltikpumpe 68 ausgestattet. Das vom Höhenerfassungssystem 54 gesteuerte Ventil 56a ist im geschlossenen Kreislauf 58 unmittelbar stromabwärts der Abzweigung angeordnet, durch die der Kreislauf 58 über die Leitung 60 mit der Injektionsdüse 42 verbunden ist.
  • Eine mit einem Ventil 76 ausgestattete Leitung 74 verbindet das Wasserverteilungsnetz mit der Leitung 60, und zwar zwischen den zwei an dieser angeordneten Ventilen 56b und 56c. Diese Leitung 74 erlaubt es, durch Injektion von Wasser unter Druck, das Spülen des Zentral- und des unteren Bereichs der Injektionsdüse 42 durchzuführen, wenn das zuletzt gefüllte Fass abtransportiert ist. Sie wird aktiviert, bevor das nächste Fass unter der Dynamikeinschlussglocke 28 ankommt. Die Wiedergewinnung der Spülabwässer erfolgt über ein (nicht dargestelltes) einziehbares Gatt, das an der Stelle des Fasses unter der Einschlussglocke 28 angekoppelt wird. Die Abwässer werden dann zu einer speziellen Anlage zur Behandlung von Schmutzwässern gelenkt.
  • Weitere Ventile 82 sind an verschiedenen Stellen im geschlossenen Kreislauf 58 vorgesehen. Ferner mündet eine mit einem Ventil 86 ausgestattete Kanalisation 84 in der Nähe des Ansaugens durch die Pumpmittel 68 in den Kreislauf 58. Diese Kanalisation erlaubt die Sicherstellung der Reinigung des gesamten Kreislaufs, insbesondere durch Einführen eines Schaumballs durch die Kanalisation 84, der das Abführen des Restblockiermaterials zu einem Abflussrohr 87 hin sicherstellt, welches mit einem Absperrventil 88 ausgestattet ist. Das finale Spülen des geschlossenen Kreislaufs erfolgt durch Injizieren von klarem Wasser in den Trichter 62 (Pumpmittel 68 im Betrieb) und Wiedergewinnen der Abwässer im einziehbaren Gatt, welches dann unter der Glocke 28 angekoppelt ist.
  • Nur ein Teil des geschlossenen Kreislaufs 58 befindet sich innerhalb der Konditionierwerkstatt, in der das Füllen des Fasses 10 erfolgt. Ein Teil der diese Werkstatt begrenzenden Einschlusswand 88 ist in 3 schematisch dargestellt. Der außerhalb der Konditionierwerkstatt gelegene Teil des Kreislaufs 58 enthält insbesondere den Trichter 62 und die Pumpmittel 68.
  • Die gesamte Anlage wird vorzugsweise durch (nicht dargestellte) automatisierte Steuer-/Regelmittel kontrolliert.
  • Wenn ein Fass 10 bis zur Füllstation befördert worden ist, in der die Blockieroperation erfindungsgemäß durchgeführt wird, enthält es die Platten 12, und sein oberes Ende ist in dichter Weise durch die gebördelte Zwischenabdeckung 16 verschlossen, deren zentrale Öffnung 20 durch den Deckel 22 geschlossen ist. Sobald das Fass 10 durch den Förderer 36 über den Hubzylinder 32 gebracht worden ist, wird seine horizontale Verlagerung gestoppt, und das Fass wird bis zu der in 1 gezeigten Position angehoben. In dieser Position, die durch die Laserdetektoren 50 gesteuert wird, wird der Deckel 22 mittels der Zahnkrone 38 perforiert. Die aus dem Deckel ausgeschnittene Scheibe fällt durch Gravitation wegen der Masse des Ballaststeins 24 unmittelbar auf den Stapel von Platten 12.
  • Trotz dieser Perforation bleibt der Einschluss des Fasses 10 bis zum Ende des Befüllens durch die Dynamikeinschlussglocke 28 sichergestellt, die durch die Unterdruckbeaufschlagungsmittel 44 unter Unterdruck gesetzt ist.
  • Die Injektion des Füllmaterials 14 in das Fass beginnt dann unter der Wirkung der Pumpmittel 68 nach dem Öffnen der in die Kanalisation 60 eingesetzten Ventile 56a und 56c. Gleichzeitig wird das Fass 10 durch die dem Zylinder 32 zugeordneten Mittel 34 zum In-Schwingung-Versetzen in Schwingung versetzt.
  • Die Injektion des Füllmaterials 14 wird dann fortgesetzt, bis die Hohlraumrohre 52 die Ankunft der freien Höhe des Blockiermaterials in unmittelbarer Nähe der Zwi schenabdeckung 16 erfassen. Die Höhenertassungsmittel 54 schließen dann automatisch die Ventile 56a und 56b, und die Injektion wird gestoppt.
  • Anschließend wird der Zylinder 32 erneut betätigt, um das Fass 10 wieder auf den Förderer 36 abzusenken und es bis zur folgenden Station zu fördern, wo eine (nicht dargestellte) Außenabdeckung angebracht wird. Genauer gesagt wird die Außenabdeckung auf dem Fass über der Zwischenabdeckung 16 montiert und auf dem Wulst 10a des Fasses gebördelt.
  • Das beschriebene Verfahren und die beschriebene Anlage erlauben die Durchführung der Blockieroperation bei gleichzeitigem Sicherstellen einer perfekten Beherrschung des Einschlusses. Jegliche Ausbreitung einer Kontamination in die Werkstattatmosphäre, insbesondere jegliche Kontamination der Außenwand des Fasses, wird somit verhindert.

Claims (24)

  1. Verfahren zum Füllen von Fässern (10), die gefährliche Abfälle (12) enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte umfaßt: – Montage einer Zwischenabdeckung (16) auf einem Faß (10), wobei die Abdeckung eine Öffnung (20) aufweist, die durch einen Deckel (22) dicht verschlossen ist; – Perforieren des Deckels durch eine Zahnkrone (38), die von einer Einschlußglocke (28) getragen wird, welche über ein Ende des Fasses (10) hängt, das durch die Zwischenabdeckung (16) geschlossen ist; – Injizieren eines Blockiermaterials (14) in das Faß (10) durch ein Injektionsrohr (42), das sich innerhalb der Zahnkrone (38) befindet; – Beaufschlagen des Fasses (10) und der Einschlußglocke (28) mit Unterdruck ab dem Ankoppeln des Fasses und während der Perforation und der Injektion.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man das Ende des Füllens des Fasses (10) mit dem Blockiermaterial (14) erfaßt und die Injektion beendet.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem man das Ende des Füllens des Fasses mittels wenigstens eines Hohlraumrohrs (52) erfaßt, welches in das Innere der Zahnkrone (38) mündet.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem man das Ende des Hohlraumrohrs (52) in einer vorbestimmten Höhe unter dem Deckel (22) nach dessen Perforation positioniert.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem man den Deckel (22) mit Ballastmitteln (24) ausstattet, die die Entsorgung einer aus dem Deckel bei seiner Perforation ausgeschnittenen Scheibe mittels Gravitation in das Faß (10) sicherstellen.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem man den Deckel (22) perforiert, indem man das Faß (10) bezüglich einer festen Einschlußglocke (28) nach oben verlagert.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem man das Faß (10) während des Injizierens des Blockiermaterials (14) in Schwingung versetzt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem man vor dem Injizieren des Blockiermaterials (14) dieses kontinuierlich in einem geschlossenen Kreislauf (58) zirkulieren läßt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem man nach dem Injizieren des Blockiermaterials (14) in das Faß (10) eine Reinigung der Injektionsmittel (40) vornimmt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem man nach dem Injizieren des Blockiermaterials (14) in das Faß (10} dieses von der Einschlußglocke (28) trennt und eine Außenabdeckung über der Zwischenabdeckung (16) auf dem Faß (10) platziert.
  11. Anlage zum Füllen von Fässern (10), die gefährliche Abfälle (12) enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt: – eine Zwischenabdeckung (16), die dazu ausgelegt ist, auf einem Faß (10) montiert zu werden, wobei die Abdeckung eine Öffnung (20) aufweist, die durch einen Deckel (22) dicht verschlossen ist; – eine Einschlußglocke (28), die dazu ausgelegt ist, über das Ende des Fasses (10) zu hängen, das durch die Zwischenabdeckung geschlossen ist, wobei die Glocke eine Zahnkrone (38) trägt, die dazu ausgelegt ist, den Deckel (22) zu perforieren; – Mittel (40) zum Indizieren eines Blockiermaterials (14), die in das Innere der Zahnkrone (38) münden; und – Mittel (44) zum Beaufschlagen des Fasses (10) und der Einschlußglocke (28) mit Unterdruck.
  12. Anlage nach Anspruch 11, ferner umfassend Mittel (52, 54) zum Erfassen des Endes des Füllens des Fasses (10) mit dem Blockiermaterial (14).
  13. Anlage nach Anspruch 12, bei der die Mittel zum Erfassen des Endes des Füllens des Fasses (10) wenigstens ein Hohlraumrohr (52) umfassen, welches im Inneren der Zahnkrone (38) mündet.
  14. Anlage nach Anspruch 13, ferner umfassend Mittel (50) zum Positionieren des Endes des Hohlraumrohrs (52) in einer vorbestimmten Höhe unter dem Deckel (22).
  15. Anlage nach Anspruch 14, bei der die Mittel zum Positionieren des Endes des Hohlraumrohrs (52) einen Laserdetektor (50) umfassen, der auf der Einschlußglocke (28) montiert und dazu ausgelegt ist, den Abstand zwischen dieser und der Zwischenabdeckung (16} zu messen.
  16. Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei der der Deckel (22) in einem Teil, der dazu ausgelegt ist, durch die Zahnkrone (38) perforiert zu werden, mit Ballastmitteln (24) ausgestattet ist.
  17. Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 16, bei der die Zwischenabdeckung (16) an einer Fläche, die dazu ausgelegt ist, zum Inneren des Fasses (10) hin gerichtet zu sein, wenigstens ein Anti-Auftriebsorgan (26) umfaßt, das dazu ausgelegt ist, auf den radioaktiven Abfällen (12) um die Öffnung (20) herum anzuliegen, um einen freien Raum zwischen diesen Abfällen und der Zwischenabdeckung (16) zu schaffen.
  18. Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 17, ferner umfassend Hebemittel (32), die dazu ausgelegt sind, das Faß (10) anzuheben, wobei die Einschlußglocke (28) an einer festen Stelle über den Hebemitteln montiert ist.
  19. Anlage nach Anspruch 18, bei der den Hebemitteln (32) Mittel (34) zugeordnet sind, die dazu ausgelegt sind, das Faß (10) schwingen zu lassen.
  20. Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 19, bei der die Mittel (40) zum Injizieren des Blockiermaterials einen geschlossenen Kreislauf (58) umfassen, der mit einem Injektionskopf (42) für das Material verbunden ist, welcher in das Innere der Zahnkrone (38) mündet.
  21. Anlage nach Anspruch 20, bei der eine Ablenkeinrichtung (48) unter dem Injektionskopf (42) derart montiert ist, daß sie das Blockiermaterial (14) zu einem Umfangsbereich des Fasses (10) hin lenkt.
  22. Anlage nach einem der Ansprüche 20 und 21, bei dem der geschlossene Kreislauf (58) umfaßt: – einen Trichter (62) zum Füllen und Speichern des Blockiermaterials; und – Pumpmittel (68), die dazu ausgelegt sind, das Blockiermaterial vom Trichter (62) zum Injektionskopf (42) hin und kontinuierlich im geschlossenen Kreislauf zirkulieren zu lassen.
  23. Anlage nach Anspruch 22, bei der der geschlossene Kreislauf (58) ferner Reinigungsmittel (84, 74) für den Kreislauf und den Injektionskopf (42) umfaßt.
  24. Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 23, bei der die Mittel (44) zur Beaufschlagung des Fasses (10) mit Unterdruck wenigstens eine Leitung (46) umfassen, welche die Einschlußglocke (28) über Filtermittel (49) mit Saugmitteln (47) verbindet.
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