CH618038A5 - Device for the intermediate and ultimate storage of spent fuel elements - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Zwischen- und Metall ausgegossenen Lagerbüchsen eine optimale Luftfüh-Endlagerung von abgebrannten Brennelementen, insbesondere rung zu gewährleisten.

von Leichtwasser-Reaktorbrennelementen unter Umgehung Die Entwässerungseinrichtung ist in vorteilhafter Weise so der Wiederaufbereitung, wobei die Einrichtung aus Lagerbüch- 55 ausgebildet, dass der Öffnungsbereich des federbelasteten sen und Gestellen besteht, die in einem Lagerbecken stehen, Kegelventils von einem Sieb abgedeckt ist Durch diese Mass-worin die ungebüchsten Brennelemente eine Wasserkühlung nähme wird sichergestellt, das kein Fremdkörper das ordnungs-und die gebüchsten Brennelemente ebenfalls eine Wasserküh- gemässe Schliessen bzw. öffnen verhindern kann.

lung oder Luftkühlung erfahren, und vor Umstellung auf Luft- Im Deckel der Lagerbüchse ist ein Be- und Entlüftungsven kühlung die gebüchsten Brennelemente mit Metall umgössen eo til angeordnet Es soll damit sichergestllt werden, dass die bei werden. der Wärmekühlung entstehenden Gase abgeführt werden kön-

Seither werden beispielsweise bei wassergekühlten Reak- nen. Ausserdem ist nach dem Entwässern eine gute Trocknung toranlagen die abgebrannten Brennelemente nach der Ent- des Innenraumes der Büchse gewährleistet nähme aus dem Reaktorgefäss in das zur Reaktoranlage gehör- Damit sowohl Lagerbüchsen als auch Brennelemente mit rende, wassergefüllte Brennelementlagerbecken gebracht 65 demselben Greifwerkzeug der Brennelementwechselmaschine Nach einer gewissen Abklingzeit werden sie mittels bleiabge- im Lagerbecken transportiert werden können, wird vorgeschirmter Transportbehälter zur Wiederaufbereitungsanlage schlagen, dass die Lagerbüchse ein konstruktionsgleiches . abtransportiert, wo sie ebenfalls in wassergefüllten Becken Greifergegenstück wie das zu lagernde Brennelement aufweist

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Die erfindungsgemässe Einrichtung wird anhand eines Ausführungsbeispiels und der schematischen Zeichnungen Fig. 1 bis Fig. 4 beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht eines Brennelementlagerbeckens,

Fig. 2 eine Einzelheit «A» aus Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A der Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie B-B der Fig. 2.

In Fig. 1 ist die Draufsicht eines Brennelementlagerbeckens

I dargestellt, welches ausserhalb des Reaktorgebäudes eines Kernkraftwerkes angeordnet ist und sowohl als Zwischenlager als auch als Endlager dienen kann. Die Gestellpositionen 2 dienen wahlweise zur Aufnahme von Brennelementen oder Lagerbüchsen, in welche Brennelemente eingesetzt sind. Eine Brennelementwechselmaschine 3 ist in Pfeilrichtung 4,4a verfahrbar und dient zum Umsetzen von Brennelementen und Lagerbüchsen innerhalb des Beckens sowie zum Transport der Lagerbüchsen zur nichtdargestellten Werkstatt, in der das Aus-giessen mit Metall erfolgt.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen in vergrössert dargestellten Einzelheiten die erfindungsgemässen Einrichtungsmerkmale. Wangen 5,6,7,8 bilden den Rahmen einer Gestellposition 9. Sollen Lagerbüchsen 10 mit eingesetzten Brennelementen 11 in den Gestellen gelagert werden, so bilden die Wangen 5,6,7,8 die Begrenzung der Durchtrittsöffnungen 12 und die Führung der Lagerbüchsen 10. Sollen dagegen ungebüchste Brennelemente

II gelagert werden, so werden Führungsstücke 13 an zwei gegenüberliegenden Wangen 6,8 bzw. 5,7 mittels Schrauben 14 befestigt. Die Führungsstücke 13 werden um 90° versetzt gegeneinander angeordnet, um alle Gestellpositionen mit Brennelementen belegen zu können.

Eine Zentrierführung 15, die in das Führungsstück einge-schweisst ist und eine Durchtrittsöffnung 27 aufweist, erleichtert das Einführen der Brennelemente 11. Die Zentrierung 16 zum Einsetzen und Arretieren im Gestellfuss 17 ist am Lagerbüchsenboden 18 und am Brennelementfuss 19 gleich ausgebildet. Auch im Inneren der Lagerbüchse weist der Boden eine Zentrierung für die Brennelemente auf. Entsprechend der Brennelementlänge befindet sich die Gestelloberkante 20 so hoch, dass eine einwandfreie Handhabung des Brennelementes mit dem Greifer der Brennelementwechselmaschine möglich ist. Um eine rationelle Fahrweise der Brennelementwechselmaschine sicherzustellen, ist das Greifergegenstück 21 an Lager-5 büchse und Brennelement konstruktionsgleich ausgebildet. Während der Wasserlagerung der gebüchsten Brennelemente können sich in der Lagerbüchse Gase bilden, die über das Be-und Entlüftungsventil 22 im Deckel 23, der über Schrauben 31 befestigt ist, über nicht dargestellte Rohrleitungen abgeführt io werden. Bevor die Lagerbüchsen mit den eingesetzten Brennelementen mit Metall ausgegossen werden, müssen die Lagerbüchsen gespült, entwässert und getrocknet werden. Hierzu ist ein Kegelventil 24 im Lagerbüchsenboden 18 angebracht, das über die Feder 25 in Schliessstellung gehalten wird. Ein öff-15 nungsbolzen 26, der in bekannter Weise betätigt wird, bewirkt das Öffnen des Ventils entgegen der Kraft der Feder 25. Der Öffnungsbereich des Kegelventils 24 wird von einem Sieb 30 abgedeckt Ein Eindringen von Fremdkörpern in den Öffnungsbereich des Kegelventils ist somit ausgeschlossen. Die Belüf-20 tung beim Entwässern bewirkt das Be- und Entlüftungsventil 22. Bevor die mit Metall ausgegossenen Lagerbüchsen in das Lagergestell eingesetzt werden, wird das Lagergestell 28 angehoben und ein in Fig. 4 strichpunktiert dargestelltes Untergestell 29 eingebracht, um bei der Luftlagerung der Lagerbüchse 25 die Luftführung zu optimieren. Aus diesem Grunde wird auch ein genügend grosser Abstand zwischen den Lagerbüchsen vorgesehen.

Die Nutzung des Brennelementlagerbeckens 1 kann wie folgt ablaufen. Die abgebrannten Brennelemente werden vom so Kernkraftwerk angeliefert und in das Lagergestell eingesetzt. Nach einer gewissen Abklingzeit werden die Brennelemente nach Entfernen der Führungsstücke 13 in die Lagerbüchsen gesetzt und einer weiteren Wasserlagerung ausgesetzt. Ist die vorgeschriebene Wasserlagerungszeit abgelaufen, werden die 33 Lagerbüchsen mit dem darin eingesetzten Brennelement in einer besonderen, nicht dargestellten Zelle entwässert, getrocknet, mit Metall ausgegossen und im gleichen Brennelementlagerbecken, nachdem das Beckenwasser abgelassen wurde, luftgelagert.

G

4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

618038 2 PATENTANSPRÜCHE lagern. Sobald die geplante Zwischenlager-Kapazität vorhan-

1. Einrichtung zur Zwischen- und Endlagerung von abge- den ist, können Einlagerungen auch dort vorgenommen werbrannten Brennelementen, insbesondere von Leichtwasser- den. In der Wiederaufbereitungsanlage werden die abgebrann-Reaktorbrennelementen unter Umgehung der Wiederaufberei- ten Brennelemente zerlegt, die verwertbaren Bestandteile aus-tung, wobei die Einrichtung aus Lagerbüchsen und Gestellen 5 sortiert und der verbleibende Rest zur Endlagerung gebracht, besteht, die in einem Lagerbecken stehen, worin die ungebüch- Zur Aufnahme der Brennelemente in den wassergefüllten sten Brennelemente ebenfalls eine Wasserkühlung und die Lagerbecken dienen Gestelle wie sie z. B. aus der DT-AS gebüchsten Brennelemente ebenfalls eine Wasserkühlung oder 2 361363 bekannt sind.

Luftkühlung erfahren, und vor Umstellung auf Luftkühlung die Für den Fall, dass die abgebrannten Brennelemente nicht gebüchsten Brennelemente mit Metall umgössen werden, io wiederaufbereitet, sondern in der aus dem Reaktor entnomme-dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnungen (12) nen Form zur Endlagerung gebracht werden sollen, sind Ein-der Gestellpositionen (9) der Aussenkontur des Querschnitts richtungen notwendig, die diesen Gegebenheiten Rechnung der gebüchsten und der ungebüchsten Brennelemente (11) tragen. Es wird davon ausgegangen, dass die abgebrannten angepasst sind, dass die Lagerbüchsen (10) und die Brennele- Brennelemente nach einer bestimmten Lagerzeit in einem Zwi-mente in die gleiche Arretierung am Gestellfuss (17) einsetzbar is schenlager mit Wasserkühlung in Lagerbüchsen gestellt wer-sind, dass die Lagerbüchsen (10) an ihrem Boden eine Entwäs- den, und sodann vor der Umstellung auf Luftkühlung die ver-serungseinrichtung aufweisen und dass Mittel (29) vorgesehen bleibenden Hohlräume mit Metall ausgegossen werden.

sind, um die Lagerbüchsen bei Luftkühlung höher zu setzen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Zwi-

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, sehen- und Endlagerung von abgebrannten Brennelementen zu dass mit einer Zentrierführung (15) versehene, demontierbare 20 schaffen, deren Lagergestelle und Lagerbüchsen so ausgebildet Führungsstücke (13) an dem Rahmen der Gestellpositionen (9) sind, dass die einzelnen Gestellpositionen zur Aufnahme von angebracht sind, deren freie Durchtrittsöffnungen (27) der Aus- gebüchsten und ungebüchsten Brennelementen Verwendung senkontur der ungebüchsten Brennelemente (11) angepasst finden können, dass die Lagerbüchsen auf einfache Weise vor sind. dem Ausgiessen mit Metall entwässert werden können, und

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, 25 dass die ausgegossenen Lagerbüchsen sowohl von Wasser als dass die Führungsstücke (13) an zwei gegenüberliegenden auch von Luft gekühlt werden können.

Wangen (6,8) des Rahmens befestigt sind. Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass die Durchtrittsöff-

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, nungen der Gestellpositionen der Aussenkontur des Quer-dass die Führungsstücke nebeneinander angeordneter Gestell- schnitts der gebüchsten und der ungebüchsten Brennelemente Positionen jeweils an um 90° versetzten Wangenpaaren (5,7 30 angepasst sind, dass die Lagerbüchsen und die Brennelemente bzw. 6,8) befestigt sind. in die gleiche Arretierung am Gestellboden einsetzbar sind,

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbüchsen an ihrem Boden eine Entwässerungsein-dass zur Führung der Lagerbüchsen (10) der Rahmen der richtung aufweisen und dass Mittel vorgesehen sind, um die Gestellpositionen (9) dient. Lagerbüchsen bei Luftkühlung höher zu setzen.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 35 An die Aussenkonturen des Querschnitts der Brennele-dass dem Lagergestell (28) ein Untergestell (29) zugeordnet ist. mente werden die Gestellpositionen in vorteilhafter Weise

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dadurch angepasst, dass mit einer Zentrierführung versehene, dass die Entwässerungseinrichtung der Lagerbüchse (10) ein demontierbare Führungsstücke an dem Rahmen der Gestellpo-federbelastetes Kegelventil (24) aufweist, dessen öffnungsbe- sitionen angebracht sind, deren freie Durchtrittsöffnungen der reich von einem Sieb (30) abgedeckt ist. 40 Aussenkontur der ungebüchsten Brennelemente angepasst

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, sind.

dass im Deckel (23) der Lagerbüchse (10) ein Be- und Entlüf- Die Führungsstücke sind dabei an zwei gegenüberliegen-

tungsventil (22) angeordnet ist den Wangen des Rahmens befestigt

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Um alle Gestellpositionen mit Brennelementen besetzen zu dass die Lagerbüchse (10) ein konstruktionsgleiches Greiferge- 45 können, sind die Führungsstücke nebeneinander angeordneter genstück (21) wie das zu lagernde Brennelement (11) aufweist. Gestellpositionen jeweils um 90° versetzten Wangenpaaren befestigt

Zur Führung der Lagerbüchsen dient der Rahmen der

Gestellpositionen.

so In einer weiteren Ausgestaltung wird dem Lagergestell ein Untergestell zugeordnet, um bei der Luftkühlung der mit