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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 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.
Dynamische Analyse eines mit Stoßdämpfern ausgerüsteten Gefahrgutbehälters beim 9 m - Fallversuch
(2006)
Methoden der Bauartprüfung und –zulassung von Behältern für radioaktive Stoffe, Sicherheitsnachweis von RAM –Behältern;
Versuchstechnische Anlagen der BAM für Gefahrgutverpackungen im Originalmaßstab; Durchführung experimenteller Untersuchungen mit Transport- und Lagerbehältern für radioaktive Stoffe; Fallprüfungen mit Prüfmustern und Modellbehältern; Beanspruchungsanalyse von Behälterkomponenten und Sicherheitsbewertung der Behälterkonstruktion; Vorstellung der BAM und des Testgeländes Technische Sicherheit
Im Testgelände Technische Sicherheit (TTS) verfügt die BAM über eine umfangreiche prüftechnische Infrastruktur für die mechanische und thermische Behälterbauartprüfung unterschiedlicher Behälterdesigns und -komponenten. Berichtet wird über Erprobungsprogramme und prüfmethodische Untersuchungen mit originalgroßen Prüfmustern von Transportverpackungen und Lagercontainer sowie Komponentenuntersuchungen unter Impaktbelastung. Im Großkomponentenversuch werden mit einem Prüfmuster eines Transportbehälters charakteristische Unfallbeförderungsbedingungen simuliert, dabei die Verformungen der Stoßdämpferkomponenten sowie die resultierenden maximalen Starrkörper-Verzögerungen ermittelt und analysiert. Ferner wird über das mechanische und thermische Beanspruchungsverhalten einer Umverpackung für den Transport von UF6- Zylindern im Ergebnis umfangreicher Fallsequenzen sowie einer Brandprüfung berichtet. Im Rahmen der Behälterentwicklung für den Standort Sellafield wurden mit einem dickwandigen Container für radioaktive Abfälle Fallprüfungen auf das unnachgiebige Fundament und eine Brandprüfung durchgeführt. Detaillierte Belastungsanalysen erfolgten an stoßdämpfenden Bauteilen und Materialien im Rahmen der angewandten Sicherheitsforschung.