Die Verwendung von ferritischem Gusseisen mit Kugelgraphit als Werkstoff für monolithische Körper von Transportbehältern für radioaktive Stoffe (CASTOR-Behälter) ist eine originäre deutsche Entwicklung, die die BAM vor 25 Jahren veranlasste, weltweit erstmalig Fallversuche mit Großbehältern aus diesem Werkstoff in Originalgröße zu verlangen. Die Bauartprüfung schließt die Beurteilung der potentiell sprödbruchgefährdeten Behälterkomponenten ein. Im Beitrag wird nach einer Darstellung der rechtlichen und technischen Anforderungen die 'Leitlinie zur Verwendung von Gusseisen mit Kugelgraphit für Transport- und Lagerbehäler für radioaktive Stoffe' beschrieben. Das Hauptaugenmerk des Beitrages liegt auf den bruchmechanischen Sicherheitsnachweis. Das empfohlene Verfahren basiert auf den Empfehlungen der IAEA, die vom Prinzip des Ausschlusses der Rissinitiierung und folglich auch des stabilen bzw. instabilen Risswachstums bei Vorhandensein eines rissartigen Fehlers ausgehen. Bei der bruchmechanischen Sicherheitsanalyse sind die Methoden der linear-elastischen Bruchmechanik (LEBM) anzuwenden, falls die plastischen Verformungen auf den Bereich der durch die LEBM definierten Prozesszone beschränkt bleiben. Werden die Grenzen der LEBM infolge eines elastisch-plastischen Werkstoffverhaltens nicht eingehalten, ist der bruchmechanische Sicherheitsnachweis unter Verwendung von Kennwerten der elastisch-plastischen Bruchmechanik durchzuführen. Im Rahmen der Sicherheitsanalyse ist die Belastungsgeschwindigkeit aus der ermittelten Behälterbeanspruchung abzuleiten und in den bruchmechanischen Analysen zu berücksichtigen. Die Bewertung der Bruchsicherheit erfolgt durch einen Vergleich der bruchmechanischen Beanspruchungsparameter und den die Widerstandsfähigkeit gegen Risseinleitung charakterisierenden bruchmechanischen Werkstoffkennwerten. Die Ermittlung der Beanspruchungen im Bauteil, die Festlegung der Fehlergröße, die Ermittlung der bruchmechanischen Werkstoffkennwerte und die bruchmechanischen Gewährleistungswerte werden näher beschrieben.


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    Title :

    Die Anwendung der Bruchmechanik im Sicherheitsnachweis von Transportbehältern für die Beförderung radioaktiver Stoffe


    Additional title:

    The application of fracture mechanics to the safety assessment of transport casks for radioactive materials


    Contributors:
    Müller, K. (author) / Ballheimer, V. (author) / Droste, B. (author) / Rödel, R. (author) / Völzke, H. (author) / Zencker, U. (author)


    Publication date :

    2004


    Size :

    14 Seiten, 3 Bilder, 14 Quellen



    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German