Entwicklung von Beurteilungsmethoden für Transport- und Lagerbehälter mit erhöhten metallischen Reststoffanteilen - Weiterführende Untersuchungen (EBER II)

  • Der erhöhte Zusatz metallischer Reststoffe aus der Stilliegung und dem Rückbau kerntechnischer Einrichtungen bei der Herstellung von Behältern aus Gusseisen mit Kugelgraphit führt einerseits durch das Recycling zu einer Reduzierung der Menge des endzulagernden radioaktiven Metallschrottes, aber andererseits auch zu einer nachteiligen Beeinflussung sicherheitsrelevanter Werkstoffeigenschaften. Unter den hochdynamischen Beanspruchungsbedingungen der nicht mit Stoßdämpfern ausgerüsteten Behälter liegt die Bruchzähigkeit um mehr als die Hälfte unter dem Mindestwert für die bisher genehmigten Werkstoffqualitäten, was eine Anpassung der sicherheitstechnischen Bewertungsmethoden für Behälter aus Gusseisen mit Kugelgraphit an den neuen Werkstoff erfordert. Im ersten Teil des Projektes EBER wurden dazu die Grundlagen erarbeitet. In diesem zweiten Teil wird die Beanspruchungsanalyse der Behälter weiter vervollkommnet. Die Werkstoffdämpfung wird mittels einer Analyse der Ausbreitung vonDer erhöhte Zusatz metallischer Reststoffe aus der Stilliegung und dem Rückbau kerntechnischer Einrichtungen bei der Herstellung von Behältern aus Gusseisen mit Kugelgraphit führt einerseits durch das Recycling zu einer Reduzierung der Menge des endzulagernden radioaktiven Metallschrottes, aber andererseits auch zu einer nachteiligen Beeinflussung sicherheitsrelevanter Werkstoffeigenschaften. Unter den hochdynamischen Beanspruchungsbedingungen der nicht mit Stoßdämpfern ausgerüsteten Behälter liegt die Bruchzähigkeit um mehr als die Hälfte unter dem Mindestwert für die bisher genehmigten Werkstoffqualitäten, was eine Anpassung der sicherheitstechnischen Bewertungsmethoden für Behälter aus Gusseisen mit Kugelgraphit an den neuen Werkstoff erfordert. Im ersten Teil des Projektes EBER wurden dazu die Grundlagen erarbeitet. In diesem zweiten Teil wird die Beanspruchungsanalyse der Behälter weiter vervollkommnet. Die Werkstoffdämpfung wird mittels einer Analyse der Ausbreitung von Spannungswellen im Gusseisen berechnet. Die Behälterstruktur wird genauer als bei den bisherigen Berechnungen in den Modellen abgebildet. Im Mittelpunkt steht die Weiterentwicklung des sicherheitstechnischen Bewertungskonzeptes. Zur Bewertung von rissartigen Werkstofffehlern in geometrisch komplexen Behälterpartien wurden statische und dynamische bruchmechanische nu- merische Berechnungen eines Risses in einer Hohlkehle und in der Mitte einer Behälterwand durchgeführt. Die Berechnungsergebnisse wurden für spezielle Anwendungsfälle verifiziert, für die bereits Lösungen bekannt sind. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden in einfach zu handhabende Bewertungsdiagramme umgesetzt. Das sicherheitstechnische Bewertungskonzept wurde schließlich bei einem Fallversuch mit einem rissbehafteten Prototypbehälter definierter Werkstoffqualität überprüft. Eine Minderung der Beanspruchung infolge konstruktiver Verbesserungen (größere Hohlkehlen, Bodenleiste) durch den Behälterkonstrukteur konnte dabei bestätigt werden.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Uwe Zencker, Linan Qiao, Bernhard Droste
Dokumenttyp:Forschungsbericht
Veröffentlichungsform:Eigenverlag BAM
Sprache:Deutsch
Jahr der Erstveröffentlichung:2002
Verlag:Bundesanstalt für Materialprüfung
Verlagsort:Berlin
Erste Seite:1
Letzte Seite:70
Freie Schlagwörter:Duktiles Gusseisen; Dynamische Belastung; Fallversuch; Lagerbehälter; Sicherheitsbewertung; Spannungsanalyse; Transportbehälter
Verfügbarkeit des Dokuments:Physisches Exemplar in der Bibliothek der BAM vorhanden ("Hardcopy Access")
Bibliotheksstandort:C 2185
Datum der Freischaltung:19.02.2016
Referierte Publikation:Nein
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