DIN 25420-3-2015 Construction of concrete hot cells - Part 3 Requirements of shielding windows for concrete walls with different densities《混凝土热室的建造 第3部分 对于不同密度混凝土墙上辐射防护窗的要求》.pdf

1、Mrz 2015DEUTSCHE NORM DIN-Normenausschuss Materialprfung (NMP)Preisgruppe 10DIN 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!%?/“2281259www.din.deDDIN 2542

2、0-3Errichtung von Heien Zellen aus Beton Teil 3: Anforderungen an Strahlenschutzfenster fr Betonwndeunterschiedlicher DichteConstruction of concrete hot cells Part 3: Requirements of shielding windows for concrete walls with different densitiesConstruction de cellules chaudes en bton Partie 3: Exige

3、nces relatives aux fentres de blindage antirayonnement pour des murs enbton de diffrentes densitsAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 25420-3:2000-07www.beuth.deGesamtumfang 16 SeitenDIN 25420-3:2015-03 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich .4 2 Normative

4、 Verweisungen 4 3 Allgemeines 5 4 Bezeichnung .7 5 Aufbau der Fenstereinschbe 7 6 Mae 7 6.1 Hauptmae .7 6.2 Grenzabmae .9 6.2.1 Glasblcke, Dicht- und Schutzscheiben .9 6.2.2 Glasblockrahmen 10 6.2.3 Rahmen fr Dicht- und Schutzscheiben 10 6.2.4 Zargen 10 7 Optische Daten 10 8 Ausfhrung 11 8.1 Fenster

5、einschub . 11 8.2 Zarge 12 8.3 Rahmen zwischen Fenstereinschub und Zarge 12 8.4 Dichtscheibe auf der Zelleninnenseite . 12 9 Werkstoffe . 12 9.1 Glasarten . 12 9.2 Glasblockrahmen 12 9.3 Rahmen fr Dicht- und Schutzscheiben 12 9.4 Zarge 13 9.5 Dichtungen 13 9.6 Schrauben . 13 9.7 Bleiwolle 13 9.8 Obe

6、rflchenschutz 13 10 Anforderungen bezglich der Gebrauchseigenschaften . 13 10.1 Glser . 13 10.1.1 Strahlenbestndigkeit 13 10.1.2 Optische Eigenschaften . 14 10.1.3 Oberflchen . 15 10.2 Dichtungen auf der Zelleninnenseite 15 10.3 Beschichtungsaufbau 15 11 Wartung und Instandsetzung 15 Literaturhinwei

7、se . 16 DIN 25420-3:2015-03 3 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Fachbereich Kerntechnik und Strahlenschutz, Arbeitsausschuss NA 062-07-62 AA Strahlenschutzeinrichtungen“ im DIN-Normenausschuss Materialprfung (NMP) erstellt. DIN 25420 Errichtung von Heien Zellen aus Beton besteht aus folgenden Teilen

8、: 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 Dichte 2,3 g/cm3unterschiedlicher Dic

9、ke 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 Erluterungen zur Montage erschienen. Es wird a

10、uf 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 25420-3:2000-07 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) n

11、ormative Verweisungen aktualisiert; b) Anpassung an die Strahlenschutzverordnung 2001 (StrlSchV); c) Anmerkung 3 in 10.1.1 ergnzt; d) redaktionelle berarbeitung. Frhere Ausgaben DIN 25420-3: 1990-11, 2000-07 DIN 25420-3:2015-03 4 1 Anwendungsbereich Dieses Dokument legt die bei der Auslegung und Fer

12、tigung zu stellenden Anforderungen insbesondere bezglich der Hauptabmessungen, der Sichtqualitt, der Abschirmwirkung und der Strahlenbestndigkeit fest. Dieses Dokument gilt fr Strahlenschutzfenster fr Abschirmwnde aus Beton gegen ionisierende Strahlung. Diese Strahlenschutzfenster sind Bestandteil d

13、er Grundausrstung von Heien Zellen fr den fernbedienten Betrieb nach DIN 25420-1. Anforderungen fr eine Typreihe von Strahlenschutzfenstern fr Wnde mit einer Betondichte von 2,3 g/cm3und verschiedenen Wanddicken sind in DIN 25420-4 festgelegt. Fr Strahlenschutzfenster fr Abschirmwnde aus Bleibaustei

14、nen gilt DIN 25407-2. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letz

15、te Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 25407-2, Abschirmwnde gegen ionisierende Strahlung Teil 2: Spezielle Bauelemente fr Abschirmwnde aus Blei DIN 25420-1:2014-12, Errichtung von Heien Zellen aus Beton Teil 1: Anforderungen an Heie Zellen fr fernbedienten

16、 Betrieb DIN 25420-4, Errichtung von Heien Zellen aus Beton Teil 4: Anforderungen an Strahlenschutzfenster fr Betonwnde der Dichte 2,3 g/cm3unterschiedlicher Dicke DIN EN 1561, Gieereiwesen Gusseisen mit Lamellengraphit DIN EN 10025-1, Warmgewalzte Erzeugnisse aus Bausthlen Teil 1: Allgemeine techni

17、sche Lieferbedingungen DIN EN 10025-2, Warmgewalzte Erzeugnisse aus Bausthlen Teil 2: Technische Lieferbedingungen fr unlegierte Bausthle DIN EN 12659, Blei und Bleilegierungen Blei DIN EN 10028-1, Flacherzeugnisse aus Druckbehltersthlen Teil 1: Allgemeine Anforderungen DIN EN 10028-2, Flacherzeugni

18、sse aus Druckbehltersthlen Teil 2: Unlegierte und legierte Sthle mit festgelegten Eigenschaften bei erhhten Temperaturen DIN EN 10088-3:2005-09, Nichtrostende Sthle Teil 3: Technische Lieferbedingungen fr Halbzeug, Stbe, Walzdraht, gezogenen Draht, Profile und Blankstahlerzeugnisse aus korrosionsbes

19、tndigen Sthlen fr allgemeine Verwendung DIN EN ISO 898-1, Mechanische Eigenschaften von Verbindungselementen aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl Teil 1: Schrauben mit festgelegten Festigkeitsklassen Regelgewinde und Feingewinde DIN EN ISO 3506-1, Mechanische Eigenschaften von Verbindungselement

20、en aus nichtrostenden Sthlen Teil 1: Schrauben DIN EN ISO 4288, Geometrische Produktspezifikation (GPS) Oberflchenbeschaffenheit: Tastschnitt-verfahren Regeln und Verfahren fr die Beurteilung der Oberflchenbeschaffenheit DIN ISO 2768-1, Allgemeintoleranzen Teil 1: Toleranzen fr Lngen- und Winkelmae

21、ohne einzelne Toleranzeintragung DIN ISO 7619-1, Elastomere oder thermoplastische Elastomere Bestimmung der Eindringhrte Teil 1: Durometer-Verfahren (Shore-Hrte) DIN 25420-3:2015-03 5 3 Allgemeines Dieses Dokument beinhaltet drei Typen von Strahlenschutzfenstern mit flchenbezogenen Massen (Produkt a

22、us Dichte und Wanddicke), die Betonwnden mit Dichten von 2 400 kg/m3; 3 500 kg/m3und 4 000 kg/m3entsprechen. Dabei hat nach DIN 25420-1 die Dicke von Bedienungswnden 915 mm zu betragen. Die Fenster passen zu drei blichen Abschirmbetonsorten, und zwar einem Normalbeton und zwei Schwerbetone wie z. B.

23、 Barytbeton und Eisenerzbeton. Die Auslegung bezieht sich auf 60Co-Strahlung, wobei die Schwchungsfaktoren etwa 104, 106bzw. 107betragen, (siehe Bild 1). Fr Betonwnde, deren Dichten zwischen diesen Stufen liegen, ist das Strahlenschutzfenster fr die jeweils nchst hhere Betondichte zu whlen. Bei der

24、Konstruktion von Strahlenschutzfenstern fr Betonwnde der Dichte 4 500 kg/m3(z. B. Eisenerz-Eisenbeton) sind die Anforderungen der Norm soweit mglich anzuwenden. Dies gilt insbesondere fr die Mae der Dicht- und Schutzscheiben sowie die Breite und Hhe des innersten und uersten Glasblockes. Auerdem gel

25、ten die Abschnitte 7 bis 9. ANMERKUNG 1 Erluterungen zur Montage sind in DIN 25420-3 Beiblatt 1 enthalten. ANMERKUNG 2 Bezglich Abschirmungsberechnungen fr Strahlenschutzfenster siehe 1 und gngige rechnergesttzte Programme. Legende Wanddichte F Schwchungsfaktor Bild 1 Schwchungsfaktoren gegenber 60C

26、o-Strahlung (breites Strahlenbndel) von Betonwnden der Dicke 915 mm mit unterschiedlichen Dichten ANMERKUNG 3 Der verwendete Begriff breites Strahlenbndel“ weist darauf hin, dass bei der Berechnung der Schwchungsfaktoren, der Aufbaufaktor bercksichtigt wurde. Mit diesem Faktor wird die Erhhung der D

27、osisleistung im Aufpunkt durch sekundre Gammastrahlung erfasst. DIN 25420-3:2015-03 6 Legende 1 Fenstereinschub (mit Schutzscheibe auf Bedienungsseite) 5 Dichtung 2 Zarge 6 Zelleninnenseite 3 Rahmen zwischen Fenstereinschub und Zarge 7 Bedienungsseite 4 Dichtscheibe mit Halterahmen Bild 2 Baugruppen

28、 eines Strahlenschutzfensters Die Strahlenschutzfenster sind bei Einhaltung einer Wanddicke von 915 mm sowohl auf der Zelleninnenseite als auch auf der Bedienungsseite weitgehend bndig mit den Oberflchen der Bedienungswnde. Ein Strahlenschutzfenster hat aus folgenden Baugruppen zu bestehen: Fenstere

29、inschub (1); Zarge (einbetoniert in die Abschirmwand zur Aufnahme des Fenstereinschubs) (2); Rahmen zwischen Fenstereinschub und Zarge auf der Bedienungsseite (3); Dichtscheibe mit Halterahmen auf der Zelleninnenseite (4). Der Fenstereinschub besteht funktions- und herstellungsbedingt aus drei oder

30、vier gerahmten und miteinander verschraubten Glasblcken und muss eine Schutzscheibe auf der Bedienungsseite besitzen. Auf der Zellenseite ist der Fenstereinschub durch eine Dichtscheibe geschtzt (siehe Bild 2). Die Leckrate zwischen Dichtscheibe und Zarge darf bei Alpha-Gamma-Zellen 10 l/h bei einer

31、 Druckdifferenz von 2 hPa bei einer Temperatur von 20 C nicht berschreiten. Die Durchfhrung der Dichtheitsprfung sowie gegebenenfalls spezielle Vorkehrungen dafr sind mit dem Lieferanten abzustimmen. ANMERKUNG 4 Zur gesamten Leckrate einer Alpha-Gamma-Zelle siehe DIN 25420-1. DIN 25420-3:2015-03 7 4

32、 Bezeichnung Beispiel fr eine Bezeichnung eines Strahlenschutzfensters nach DIN 25420-3 mit einer Dichte des Bleiglases von 3,5 g/cm3fr eine 915 mm dicke Betonwand: Strahlenschutzfenster DIN 25420 3,5 915 5 Aufbau der Fenstereinschbe Die Fenstereinschbe sind aus Grnden der Abschirmwirkung und der St

33、rahlenbestndigkeit aus den in Tabelle 1 aufgefhrten Glasblcken mit verschiedenen Glasarten schichtweise aufzubauen. Die Glasarten sind durch unterschiedliche Dichten und Ceroxidgehalte (CeO2) charakterisiert. Der jeweilige Schwchungsfaktor der Wand ist in Bild 1 als Funktion der Wanddichte aufgetrag

34、en. Verwendete Glasarten nach 9.1. Tabelle 1 Aufbau der Fenstereinschbe nach Glasarten Fenster fr Betondichte g/cm3Aufbau Flchen-bezogene Masse g/cm3Glasarten Fenstereinschub Dicht-scheibe Glasblock 1 Glasblock 2 Glasblock 3 Glasblock 4 Schutz-scheibe Dichte in g/cm3/Massenanteil in % CeO22,4 220 2,

35、52/1,8 2,52/1,8 2,52/1,8 2,50/0 2,50/0 3,5 320 2,52/1,8 3,26/1,8 3,26/1,8 3,60/0 2,50/0 4,0 370 2,52/1,8 3,26/1,8 3,26/1,8 3,26/1,8 5,18/0 2,50/0 ANMERKUNG 1 Reihenfolge der Scheiben und Glasblcke von der Zelleninnenseite in Richtung Bedienungsseite. ANMERKUNG 2 Zu Anforderungen bezglich der Gebrauc

36、hseigenschaften siehe Abschnitt 10. 6 Mae 6.1 Hauptmae Um ein groes Blickfeld bei geringem Glasaufwand zu erreichen, sind die Mae der Glasblcke bezglich Breite und Hhe nach Tabelle 2 abzustufen. Die Fenstereinschbe und Zargen mssen aus Abschirmungsgrnden abgestuft sein. Diese Abstufung hat so zu sei

37、n, dass der Einbau der Fenstereinschbe von der Bedienungsseite her erfolgen kann. Im Hinblick auf Austauschbarkeit mssen fr die verschiedenen Mindestdichten die Fenstereinschbe gleiche Auenmae und die Zargen gleiche Innenmae nach Bild 3 und Bild 4 sowie Tabelle 3 besitzen. DIN 25420-3:2015-03 8 Mae

38、in Millimeter Bild 3 Innenmae der Zargen Mae in Millimeter Legende aDicke nach Tabelle 3 Bild 4 Auenmae der Fenstereinschbe DIN 25420-3:2015-03 9 Tabelle 2 Mae der Glasblcke, Dicht- und Schutzscheiben von der Zelleninnenseite in Richtung Bedienungsseite Mae in Millimeter Fenster fr Betondichte g/cm3

39、Breite Hhe Dicke Dichtscheibe Glasblock 1 Glasblock 2 Glasblock 3 Glasblock 4 Schutzscheibe 2,4 1 15095019 1 000800250 800700250 800600360 84464419 3,5 1 15095019 1 000800300 800700300 800600300 84464419 4,0 1 1595019 1 000800250 900750250 800700200 800600250 84464419 Grenzabmae siehe 6.2 Tabelle 3

40、Dicken und Gewichte von Fenstereinschben Fenster fr Betondichte g/cm3Dicke mm Gewicht kg 2,4 878 4 240 3,5 918 4 840 4,0 974 5 240 Grenzabmae siehe 6.2 Die Madifferenzen zwischen der konstanten Zargenlnge von 915 mm und der variablen Dicke der Fenstereinschbe sind durch verschiedene konstruktive Man

41、ahmen so auszugleichen, dass der Rahmen zwischen Fenstereinschub und Zarge auf der Bedienungsseite (siehe Bild 2) montiert werden kann: beim Fenstereinschub fr Betondichte 2,4 g/cm3mittels eines berbrckungsrahmens, der die Dickendifferenz von 37 mm ausgleicht, bei den Fenstereinschben fr Betondichte

42、n 3,5 g/cm3und 4,0 g/cm3durch Einfrsen einer umlaufenden Stufe, die im ueren Bereich die Dicke des Fenstereinschubrahmens auf 915 mm verringert. 6.2 Grenzabmae 6.2.1 Glasblcke, Dicht- und Schutzscheiben Die Grenzabmae betragen: e) fr Breiten- und Hhenmae: 06mm, f) fr Dickenmae: fr Glasblcke: 40+mm,

43、fr Dicht- und Schutzscheiben: 20+mm. Die Parallelittstoleranz der Sichtflchen betrgt 0,2 % der Kantenlnge. DIN 25420-3:2015-03 10 6.2.2 Glasblockrahmen Die Grenzabmae betragen: fr Auenmae: 05,0mm und fr Innenmae: 40+mm; fr sonstige Mae: Allgemeintoleranzen: ISO 2768-1 - m. Mittenrauhwert Ra nach DIN

44、 EN ISO 4288 von Dichtflchen: 6 m. 6.2.3 Rahmen fr Dicht- und Schutzscheiben Rahmen fr Dicht- und Schutzscheiben: Allgemeintoleranzen: ISO 2768-1 - m Mittenrauhwert Ra nach DIN EN ISO 4288 von Dichtflchen: 6 m. 6.2.4 Zargen Die Dicke der Bleche muss mindestens 25 mm betragen. 7 Optische Daten Die Gl

45、asblcke mssen eine derartige Reinheit besitzen, dass die Transmissionsgrade nach Tabelle 4 erreicht werden. Tabelle 4 Transmissionsgrade Fenster fr Betondichte g/cm3Transmissionsgrada unbestrahlt % Transmissionsgrad nach Bestrahlung mitb % 5105Gy 5107Gy 5108Gy 2,4 39 30 c c3,5 35 27 16 c4,0 28 21 13

46、 8 aBei einer Wellenlnge von 589 nm (Na-D-Linie) bGesamtdosis auf der Glasoberflche der Dichtscheibe auf der Zelleninnenseite cDosis grer als die zulssige kumulative Dosis fr dieses Fenster, siehe auch 10.1.1 Tabelle 7Aufgrund des konstruktiven Aufbaus der Strahlenschutzfenster, d. h. der Mae der Gl

47、asblcke und der Glasarten, ergeben sich die Blickwinkel fr die verschiedenen Typen nach Bild 5 sowie Tabelle 5. DIN 25420-3:2015-03 11 Mae in Millimeter a) Vertikalschnitt b) Horizontalschnitt Bild 5 Blickwinkel bei Strahlenschutzfenstern Tabelle 5 Blickwinkel Fenster fr Betondichte g/m3Blickwinkel

48、in GradaGrenzblickwinkel in Gradbhorizontal H nach oben V1 nach unten V2 horizontal H nach oben V1 nach unten V2 2,4 26 8 34 70 52 65 3,5 26 8 34 75 55 72 4,0 26 7 34 75 53 70 aDer Blickwinkel ist der Winkel zwischen einer der Fensterachse parallelen Achse und demjenigen Strahl, der von einem definierten Beobachterstandpunkt aus das Fenster gerade noch verlsst. Der Augenabstand von der Fensteroberflche auf der Beobachterseite betrgt 400 mm. bBei einem Gre