DIN 25420-1-2014 Construction of concrete hot cells - Part 1 Requirements for remotely operated cells《混凝土热室的建造 第1部分 遥控热室要求》.pdf

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1、Dezember 2014DEUTSCHE NORM DIN-Normenausschuss Materialprfung (NMP)Preisgruppe 9DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 13.280; 27.120.01!%;ud“2248265www.din.deDDIN

2、 25420-1Errichtung von Heien Zellen aus Beton Teil 1: Anforderungen an Heie Zellen fr fernbedienten BetriebConstruction of concrete hot cells Part 1: Requirements for remotely operated cellsConstruction de cellules chaudes en bton Partie 1 : Exigences relatives aux cellules pour la tloprationAlleinv

3、erkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 25420-1:1990-08www.beuth.deGesamtumfang 14 SeitenDIN 25420-1:2014-12 2 Inhalt Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich 4 2 Normative Verweisungen . 4 3 Bauweise von Heien Zellen aus Beton . 5 3.1 Allgemeines . 5 3.2 Hauptmae 5 3.3 Zell

4、en-Anlagen 6 3.4 Zellenkategorien . 6 3.4.1 Beta-Gamma-Zellen 6 3.4.2 Alpha-Gamma-Zellen 6 3.4.3 Alpha-Gamma-Neutronen-Zellen . 7 4 Abschirmungen . 7 4.1 Allgemeine Anforderungen 7 4.2 Betonwnde . 7 4.3 Wanddurchbrche und Schwchungen der Wanddicke 8 4.4 Groe Zugangsffnungen 8 5 Stahlblechauskleidung

5、en 9 5.1 Allgemeines . 9 5.2 Beta-Gamma-Zellen 9 5.3 Alpha-Gamma-Zellen und Alpha-Gamma-Neutronen-Zellen 9 6 Grundausstattung . 9 6.1 Manipulatoren . 9 6.2 Strahlenschutzfenster 10 6.3 Schleusffnungen. 10 6.4 Hilfsffnungen . 10 6.5 Beleuchtung 11 6.6 Lftung . 11 6.6.1 Unterdruck . 11 6.6.2 Luftwechs

6、el . 11 6.6.3 Luftfilterung . 11 6.7 Messtechnik und Geruschbertragung 12 6.8 Elektroinstallationen 12 6.9 Netzersatz- und Notstromversorgung 12 6.10 Brandschutz 12 6.11 Kennzeichnung . 13 7 Zusatzausstattung 13 7.1 Kontaminations-Schutzksten 13 7.2 Arbeitstische . 13 7.3 Transporteinrichtungen . 13

7、 7.4 Einrichtungen fr Abflle . 13 7.5 Aufbewahrung und Lagerung radioaktiver Stoffe . 13 Literaturhinweise . 14 DIN 25420-1:2014-12 3 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Arbeitsausschuss NA 062-07-62 AA Strahlenschutzeinrichtungen“ im DIN-Normenausschuss Materialprfung erstellt. DIN 25420 Errichtung v

8、on Heien Zellen aus Beton“ besteht aus: Teil 1: Anforderungen an Heie Zellen fr fernbedienten Betrieb Teil 2: Anforderungen fr Prozess- und Lagerzellen Teil 3: Anforderungen an Strahlenschutzfenster fr Betonwnde unterschiedlicher Dichte Teil 4: Anforderungen an Strahlenschutzfenster fr Betonwnde der

9、 Dichte 2,3 g/cm3unterschiedlicher Dicke Zu DIN 25420-1 ist Beiblatt 1 mit Ausfhrungsbeispielen, Beiblatt 2 mit Abschirmberechnungen sowie Beiblatt 3 mit Ausfhrungsbeispielen zur Instandhaltung erschienen. Beiblatt 4 zu DIN 25420-1 ist in der Erarbeitung. Zu DIN 25420-3 ist ein Beiblatt mit Erluteru

10、ngen zur Montage erschienen. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. nderungen Gegenber DIN 25420-1:1990-08 wurde

11、n folgende nderungen vorgenommen: a) an die Strahlenschutzverordnung 2001 angepasst, b) Anwendungsbereich berarbeitet, z. B. Anlagen fr Versuchszwecke gestrichen, c) 4.1, Allgemeine Anforderungen berarbeitet, d) redaktionelle berarbeitung. Frhere Ausgaben DIN 25420-1: 1981-12, 1990-08 DIN 25420-1:20

12、14-12 4 1 Anwendungsbereich Dieses Dokument gilt fr Rume (Heie Zellen), die mit einer Abschirmung aus Beton umschlossen sind und in denen mit radioaktiven Stoffen fernbedient umgegangen wird. Dieses Dokument soll Planern, Herstellern, spteren Benutzern und zustndigen Behrden sowie Gutachtern eine Gr

13、undlage fr die Auslegung Heier Zellen aus Beton und ihrer Ausstattung geben. ANMERKUNG Ausfhrungsbeispiele fr Zellen fr den fernbedienten Betrieb werden in Beiblatt 1 zu DIN 25420-1, Strahlenschutzfenster in E DIN 25420-3, Hinweise zur Montage der Fenster in Beiblatt 1 zu DIN 25420-3 behandelt. Anfo

14、rderungen an Prozess-Zellen werden in E DIN 25420-2 behandelt, Ausfhrungsbeispiele zur Instandhaltung hierzu in Beiblatt 3 zu DIN 25420-1, Strahlenschutzfenster in E DIN 25420-4. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind f

15、r die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 25409-3:1993, Fernbedienungsgerte zum Arbeiten hinter Schutzw

16、nden Parallel-Manipulatoren in Teleskopbauart, Mae DIN 25409-4, Fernbedienungsgerte zum Arbeiten hinter Schutzwnden Parallel-Manipulatoren in Teleskopbauart, Anforderungen DIN 25409-7, Fernbedienungsgerte zum Arbeiten hinter Schutzwnden Kraftmanipulatoren mit elektrischen Antrieben, Anforderungen un

17、d Prfungen DIN 25409-8, Fernbedienungsgerte zum Arbeiten hinter Schutzwnden Kraftmanipulatoren, Bedienteile, Anordnung und Kennzeichnung DIN 25415-1, Dekontamination von radioaktiv kontaminierten Oberflchen Verfahren zur Prfung und Bewertung der Dekontaminierbarkeit DIN 25420-1 Beiblatt 1, Errichtun

18、g von Heien Zellen aus Beton Anforderungen fr Zellen fr fern-bedienten Betrieb Ausfhrungsbeispiele DIN 25420-3, Errichtung von Heien Zellen aus Beton Anforderungen an Strahlenschutzfenster fr Betonwnde unterschiedlicher Dichte DIN 25420-3 Beiblatt 1, Errichtung von Heien Zellen aus Beton Anforderung

19、en an Strahlenschutzfenster fr Betonwnde unterschiedlicher Dichte Hinweise zur Montage und zur Regenerierung DIN 25422, Aufbewahrung und Lagerung radioaktiver Stoffe Anforderungen an Aufbewahrungseinrichtungen und deren Aufstellungsrume zum Strahlen-, Brand- und Diebstahlschutz E DIN 25460, Vorbeuge

20、nder Brandschutz bei Heien Zellen DIN EN 779, Partikel-Luftfilter fr die allgemeine Raumlufttechnik Bestimmung der Filterleistung DIN EN 1822-1, Schwebstofffilter (EPA, HEPA und ULPA) Teil 1: Klassifikation, Leistungsprfung, Kennzeichnung DIN EN 12464-1, Licht und Beleuchtung Beleuchtung von Arbeits

21、sttten Teil 1: Arbeitssttten in Innenrumen DIN EN ISO 286-1:2010, Geometrische Produktspezifikation (GPS) ISO-Toleranzsystem fr Lngenmae Teil 1: Grundlagen fr Toleranzen, Abmae und Passungen (ISO 286-1:2010) ProdSG, Produktsicherheitsgesetz vom 8. November 2011 (BGBl. I S. 2179; 2012 I S. 131) DIN 2

22、5420-1:2014-12 5 3 Bauweise von Heien Zellen aus Beton 3.1 Allgemeines Fr die Bauweise und Ausstattung von Heien Zellen ist neben dem Verwendungszweck das vorzusehende Interventions- und Instandhaltungskonzept (siehe DIN 25420-2) sowie das Konzept fr den spteren Rckbau der Zelle ausschlaggebend. Zu

23、unterscheiden ist zwischen Heien Zellen, in denen der Betrieb fernbedient erfolgt und Zellen, in denen Prozesse ohne fernbediente Handhabung ablaufen (siehe DIN 25420-2). Heie Zellen fr den fernbedienten Betrieb sind mit Gerten fr die Handhabung von Objekten hinter der Abschirmung und Einrichtungen

24、zur Beobachtung der Ttigkeiten auszursten. Die Strahlenschutzeinrichtungen, einschlielich der Schleuseinrichtungen und des Aufbaus der Abschirmung, mssen den Anforderungen u. a. bzgl. Aktivitt, Strahlenart, Energie, Aggregatzustand und Radiotoxizitt der radioaktiven Stoffe entsprechen. Um die Zahl d

25、er Schleusvorgnge von den Schleusrumen in die Zellen und umgekehrt gering zu halten, sind funktionell in Verbindung stehende Zellen zu einer Anlage zusammenzufassen und in den Zwischenwnden schliebare Verbindungsffnungen oder Tren, Transporteinrichtungen und hnliches vorzusehen. 3.2 Hauptmae Die Mae

26、 eines Arbeitsplatzes sind auf die Verwendung von Parallel-Manipulatoren nach DIN 25409-3:1993-08, Gre I abzustimmen, so dass die Kraftbertragungselemente die notwendige Hhe ber Kopf fr die strahlengeschtzte Durchfhrung durch die Abschirmwand aufweisen; die Reichweite der Manipulatoren-Arme ausnutzb

27、ar ist; die Reichweite des Armes des Operateurs bercksichtigt wird. Daraus ergeben sich fr die Zellen mit Stahlauskleidung Innenmae nach Tabelle 1. Tabelle 1 Innenmae von Zellen mit Stahlauskleidung Zellengre Innenmae m Lnge Breite Hhe Kleine Zellen (1 Arbeitsplatz) 2,2 2,0 3,3 Mittlere Zellen (2 Ar

28、beitspltze nebeneinander) 5,0 3,0 4,0 Groe Zellen (3 und mehr Arbeitspltze) 7,0a 3,0 4,0 aBei Anordnung der Arbeitspltze nebeneinander. Groe Zellen sind entsprechend den Anforderungen vom Zweck her zu bemessen und mit der ntigen Anzahl von Arbeitspltzen zu versehen. Sind Heie Zellen mit Kontaminatio

29、ns-Schutzksten, wie in DIN 25420-1 Beiblatt 1 dargestellt, ausgerstet, sind durch geeignete Auslegung deren Instandhaltung und ggf. Austauschbarkeit sicherzustellen. Als Beispiel ist fr kleine Zellen (1 Arbeitsplatz) mit Kontaminations-Schutzkasten eine Bemaung aufgefhrt: lnnenma der Zellen (3,2 3,0

30、 3,7) m (Lnge Breite Hhe) lnnenma der Schutzksten (2,2 2,0 2,4) m (Lnge Breite Hhe ) DIN 25420-1:2014-12 6 3.3 Zellen-Anlagen Die Bedienung einerseits und das Ein- und Ausschleusen wie gegebenenfalls Begehen andererseits haben von getrennten Rumen aus zu erfolgen, die bezglich des Kontaminationsrisi

31、kos zu verschiedenen Zonen des Gebudes gehren. Das Einschleusen von Kleinteilen vom Bedienungsraum her ist bei Verwendung einer Einwegschleuse gestattet. Bei Anlagen mit Zellen in Reihenanordnung sind auf einer Lngsseite die Bedienungspltze und auf der gegenberliegenden der Raum fr horizontales Schl

32、eusen sowie zum Begehen der Zellen anzuordnen (zur Ausfhrung siehe Beiblatt 1 zu dieser Norm). Sind radioaktive Gegenstnde mit groer Lnge zu schleusen, so ist zustzlich mindestens auf einer Stirnseite der Zellenreihe eine Schleusmglichkeit vorzusehen. ber dem Zellenblock muss ein weiterer Raum fr da

33、s vertikale Schleusen und zum Begehen angeordnet werden. Der Bedienungsraum muss so bemessen sein, dass ein Wechsel der mechanischen Parallelmanipulatoren je nach Instandhaltungskonzept mglich ist. Die Hhe und die Tiefe des Bedienungsraumes mssen auf den erforderlichen Platzbedarf der mechanischen P

34、arallelmanipulatoren abgestimmt sein und gegebenenfalls ihren Ausbau in den Bedienungsraum mit Hilfsmitteln bercksichtigen. Bei Verwendung von Brckenlaufkranen und fahrbaren Manipulatoren sollte die Zellenanlage so gestaltet werden, dass diese Gerte zu ihrer Instandhaltung in einen an die Zelle(n) a

35、ngrenzenden, mit einer Abschirmung gegen Gammastrahlung versehenen Raum fahren knnen, der auch begehbar ist. Falls dies nicht gewhrleistet ist, muss die Kranhakenhhe im oberen Schleusraum so bemessen sein, dass mobile Manipulatoren (Motorkasten der Laufkatze, Teleskop und Arm(e) mit eingefahrenem Te

36、leskop aus der Zelle heraus in einen Schutzbehlter gezogen werden knnen. 3.4 Zellenkategorien 3.4.1 Beta-Gamma-Zellen Bei Beta-Gamma-Zellen ist die Abschirmung entsprechend der auftretenden Gamma-Strahlung auszulegen. Die Betonflchen mssen sowohl innen als auch auen einen dekontaminierbaren Anstrich

37、 erhalten. Als Schutzvorkehrung zur Vermeidung einer Kontaminationsverschleppung ist eine wannenfrmige, dekontaminierbare Stahlblechauskleidung vorzusehen. Gegenber den umgebenden Rumen muss bei geschlossener Zelle ein Unterdruck aufrechterhalten werden knnen. Sollten Beta-Gamma-strahlende Stoffe mi

38、t hohem Kontaminationsrisiko gehandhabt werden, so ist zu prfen, ob Alpha-Gamma-Zellen erforderlich sind. 3.4.2 Alpha-Gamma-Zellen Alpha-Gamma-Zellen mssen wegen der erhhten Kontaminationsgefahr so abgedichtet werden, dass die Leckrate hchstens 1 % des Volumens je Stunde bei einem Unterdruck von 2 h

39、Pa betrgt. Gegenber Beta-Gamma-Zellen haben Alpha-Gamma-Zellen zustzlich folgende Einrichtungen aufzuweisen: a) Alle groen ffnungen in den Abschirmwnden und -decken (z. B. fr Strahlenschutzfenster, -tren und -lukendeckel und Schleusffnungen) mssen entsprechend den jeweiligen Funktionen ausgebildete

40、Alpha-Barrieren“ besitzen (siehe 4.3, 5.1 bis 5.3). b) Alle Durchfhrungen (z. B. fr Parallel-Manipulatoren, Elektro- und Medium-Installationen u. a.) mssen mit entsprechenden Dichtungen versehen sein. c) Die Zellen mssen geschlossene Stahlblech-Auskleidungen oder entfernbare Kontaminations-Schutzkst

41、en aufweisen. d) Auf der Beschickungsseite sind Isolierrume zwischen den Zellen und dem dahinter befindlichen Raum vorzusehen (zur Ausfhrung siehe Beiblatt 1 zu dieser Norm). e) Die Abluft muss durch zwei hintereinander angeordnete Schwebstoff-Filter mindestens Filter der Gruppe H nach DIN EN 1822-1

42、 (sogenannte HEPA-Filter) gefhrt werden. DIN 25420-1:2014-12 7 f) Alle Einrichtungsgegenstnde sind instandhaltungsarm auszufhren, so dass die Zellen nur in groen Zeitabstnden (bis zu mehreren Jahren) oder berhaupt nicht betreten werden mssen. Die gesamte Ausstattung oder Teile davon mssen unter Aufr

43、echterhaltung der Dichtheit fernbedient gewartet, repariert, ersetzt oder fr andere Aufgaben ausgewechselt werden knnen. Beim Schleusen von groen Einrichtungsgegenstnden sind statt der Dichtheit ausnahmsweise auch andere gleichwertige Schutzmanahmen (z. B. nach innen gerichtete Luftstrmung mit ausre

44、ichender Geschwindigkeit) zulssig. Werden leicht brennbare oder explosible Stoffe gehandhabt, ist zu prfen, ob die Zellen mit einer Schutzgas-Atmosphre zu betreiben sind. Eine Schutzgas-Atmosphre kann auch aus verfahrenstechnischen Grnden notwendig sein. Hierbei sind die entsprechenden Anforderungen

45、 aus dem ProdSG zu bercksichtigen. ANMERKUNG In diesem Falle ist eine mglichst geringe Leckrate anzustreben, um bei der Schutzgasreinigung mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand auszukommen. 3.4.3 Alpha-Gamma-Neutronen-Zellen Alpha-Gamma-Neutronen-Zellen mssen gegenber Alpha-Gamma-Zellen zustzlich

46、eine Abschirmwirkung gegen Neutronen besitzen. Aus diesem Grund kann Abschirmbeton mit besonders hohem Wasserstoffgehalt verwendet werden. Alternativ oder zustzlich knnen weitere Abschirmung gegen Neutronen fr die Wnde, Decken und Bden vorgesehen werden. Hinsichtlich Strahlenschutzfenster siehe 6.2.

47、 Bei Schleusen und Durchfhrungen mssen gegebenenfalls zustzlich wasserstoffhaltige Werkstoffe verwendet werden. 4 Abschirmungen 4.1 Allgemeine Anforderungen Die Abschirmungen einschlielich ihrer Einbauten sind entsprechend den hchsten zu erwartenden Aktivitten, den Strahlenarten und ihren Energien a

48、uszulegen. Die Ortsdosisleistung an den Auenflchen der Zelle darf die in Tabelle 2 angegebenen Werte nicht berschreiten. Tabelle 2 Maximale Auslegungsdosisleistungen uere Zellenoberflche Maximale Ortsdosisleistungen Sv/h Bedienungswnde 10 Andere Auenflchen wie Rck- und Seitenwnde, Decken und Bden Bei geeigneten radiologischen Randbedingungen wie z. B. einge-schrnkter Begehbarkeit drfen die maximalen Ortsdosisleistungen 10 Sv/h berschreiten. aaDie Festlegungen der Genehmigung und die Vorgaben des Strahlenschutz-beauftragten sind zu bercksic