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Sicherheitsvorrichtung für Kernenergiereaktoren
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung bei Kernenergiereaktoren, bei denen aus einem Speisebehälter Gas, z. B. für Kühlzwecke, in solche Räume des Kernenergiereaktors gelangt, die unter der Wirkung radioaktiver Strahlung stehen (Reaktionsraume). Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung soll verhindert werden, dass bei einem Undichtwerden des Speisebehälters radioaktiv verseuch- tes Gas aus den Reaktionsräumen wieder in den Speisebehälter gelangt.
Man kann gasgekühlteKernenergiereaktoren, für die die erfindungsgemässesicherheitsvorrichtungbe- sonders zweckmässig ist, in der Weise aufbauen, dass man für das imKernenergiereaktor umlaufende Kühlgas einen Speisebehälter vorsieht, der ausserhalb der Abschirmung des Reaktors angeordnet ist. Das im Speisebehälter vorhandene Gas wird dabei nicht radioaktiv verseucht, da aus dem Speisebehälter in der Regel nur Gas in den Reaktorbehälter, nicht aber Gas aus dem Rea' < torbehälter in den Speisebehälter strömt. Man versieht aber den Speisebehälter trotzdem mit einer Abschirmung, weil es bei einer Undichtigkeit des Speisebehälters vorkommen kann, dass der Druck in diesem soweit abnimmt, dass er geringer wird als der Druck in den Reaktionsräumen des Reaktorbehälters.
In diesem Falle findet also eine Rückströmung von radioaktiv verseuchtem Gas in den Speisebehälter statt. Dieses Rückströmen von radioaktiv verseuchtem Gas ist aber höchst unerwünscht.
Es ist bekannt, in derSpeiseleitung zwischen dem Reaktor und demSpeisebehälter für das Kühlgas ein Ventil vorzusehen. Eine genügende Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit des zurücksickernden radioak- tiv verseuchten Kühlgases ist aber durch ein einziges Ventil nicht gesichert.
Es ist ferner ein gasgekühlter Kernenergiereaktor bekannt, bei dem in die Rückleitung des aus dem Wärmeaustauscher kommenden und dem Reaktor wieder zuströmenden Kühlgases eine Speiseleitung für ein Gas einmündet, das dieReaktionsfähigkeit des Reaktors nach Bedarf vermindern kann. In dieser Speiseleitung sind zwei Ventile und zwischen diesen eine Berstscheibe vorgesehen. Von den beiden Ventilen soll das der Einmündung in die Kühlgasrückleitung nähere in der Regel geöffnet sein. Zwischen der Berstschei-
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Bei Eintreten eines das Bersten der Berstscheibe bewirkenden Überdruckes im Reaktor würde also radioaktiv verseuchtes Kühlgas in die Atmosphäre austreten können.
Nach der Erfindung wird das Rückströmen von radioaktiv verseuchtem Gas aus dem Reaktionsraum bei Kernenergiereaktoren, bei denen aus einem Speisebehälter Kühlgas in den Reaktionsraum des Kernenergiereaktors geleitet wird, dadurch verhindert, dass für den Störungsfall in der Verbindungsleitung zwischen demReaktionsraum und dem Speisebehälter eine zwei oder mehr Absperrventile umfassende Verzögerungs- strecke vorgesehen ist, die über eine Regelleitung in Abhängigkeit von dem Differenzdruck zwischen dem Druck imReaktionsraum und im Speisebehälter geregelt wird und eine für ein ausreichendes Abklingen der Radioaktivität des zurücksickernden radioaktiven Kühlgases genügende Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit bewirkt.
Man regelt die Verzögerungsstrecke zweckmässig so, dass diese bei einem Überdruck im Speisebehälter gegenüber dem Druck in den Reaktionsräumen für das Gas ungehindert passierbar ist, während sie bei einem Unterdruck im Speisebehälter gegenüber dem Druck in den Reaktionsräumen die Strömungsgeschwin-
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digkeit des radioaktiv verseuchten Gases soweit herabsetzt, dass dessen Radioaktivität während des Rückströmen in den Speisebehälter auf ein zulässiges Mass abklingt.
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Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
Die Zeichnung stellt schematisch einenReaktorbehälter l dar, der über eine Rohrleitung 3 mit einem
Speisebehälter 2 verbunden ist. In die Rohrleitung 3 ist eine Verzögerungsstrecke eingeschaltet, die bei dem dargestellten Beispiel aus zwei hintereinandergeschalteten Ventilen 4 besteht, Die Verzögerungsstrek- ke kann durch die Regelleitung 5 in Abhängigkeit von dem Differenzdruck zwischen dem Druck in dem
Reaktionsraum des Kernenergiebehälters 1 und dem Speisebehälter 2 geregelt werden. Solche Regelvor- richtungen sind an sich bekannt und brauchen daher hier nicht näher beschrieben zu werden.
Herrscht also in den Reaktionsräumen des Reaktorbehälters 1 ein geringerer Druck als im Speisebe- hälter 2., kann Gas aus diesem ungehindert (bei geöffneten Ventilen 4) in die Reaktionsräume des Behäl- ters 1 strömen. Nach Beendigung des Einspeisungsvorganges werden die Ventile 4 geschlossen. Nun kann nur noch auf Grund der natürlichen Undichtigkeit der Ventile 4 Gas aus dem Speisebehälter 2 in die Reak- tionsräume des Behälters 1 gelangen.
Tritt nun eine Störung in der Weise ein, dass z. B. infolge einer Undichtigkeit Gas aus dem Speisebehälter 2 nach aussen entweicht, wobei sich der Druck in diesem verringert, so kann, sobald der Druck im Speisebehälter 2 geringer geworden ist als der Druck in den Reaktionsräumen des Behälters 1, radioaktiv verseuchtes Gas aus diesen in den Speisebehälter 2 strömen.
Ohne die erfindungsgemäss in die Rohrleitung 3 eingeschaltete Verzögerungsstrecke würde dies aber alsbald zu einer radioaktiven Verseuchung des Gases im Speisebehälter 2 führen.
Die Verzögerungsstrecke bewirkt jedoch, dass die Strömungsgeschwindigkeit des aus den Reaktionsräumen des Behälters 1 kommenden radioaktiv verseuchten Gases soweit herabgesetzt wird, dass dessen Radioaktivität während des Rückströmens in den Speisebehälter auf ein zulässiges Mass abklingt.
Die erfindungsgemässe Sicherheitsvorrichtung lässt sich überall dort anwenden, wo bei zwei Räumen mit unterschiedlichem Druck ein Raum gegen radioaktive Verseuchung in der vorbeschriebenen Weise abgesichert werden soll.