CH618038A5

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

Info

Publication number: CH618038A5
Application number: CH1128277A
Authority: CH
Inventors: Gerhard-Friedrich Dose
Original assignee: Babcock Brown Boveri Reaktor
Priority date: 1977-08-12
Filing date: 1977-09-15
Publication date: 1980-06-30
Also published as: AT362462B; DE2736375C3; ATA665477A; DE2736375A1; DE2736375B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Zwischen- und Metall ausgegossenen Lagerbüchsen eine optimale Luftfüh-Endlagerung von abgebrannten Brennelementen, insbesondere rung zu gewährleisten. The invention relates to a device for intermediate and metal-poured bearing bushes to ensure optimal Luftfü final storage of spent fuel elements, in particular tion.

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. bypassing light water reactor fuel elements The dewatering device is advantageously reprocessed, the device being made of bearing bushes that the opening area of the spring-loaded sensor and racks that stand in a storage tank, cone valve is covered by a sieve by this measure -Where the unbooked fuel elements take a water cooling ensures that no foreign body can prevent the proper and the bushed fuel elements from closing or opening according to water cooling.

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- experience or air cooling, and before switching to air ventilation in the cover of the bearing bush is the bushed fuel elements with metal cast around eo til It is to be ensured that the gases generated by the heat cooling can be removed

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 Since then, for example, in water-cooled reactions. In addition, after dewatering, a good drying of the gate systems ensures that the spent fuel elements are removed from the inside of the sleeve from the reactor vessel to the reactor system After a certain cooldown, they can be transported in the storage tank by means of lead-free, shielded transport containers to the reprocessing system will suggest that the bearing bush has the same design. transported, where it also has a gripper counterpart in the water-filled basin, such as the fuel assembly to be stored

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Die erfindungsgemässe Einrichtung wird anhand eines Ausführungsbeispiels und der schematischen Zeichnungen Fig. 1 bis Fig. 4 beschrieben. The device according to the invention is described using an exemplary embodiment and the schematic drawings in FIGS. 1 to 4.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 die Draufsicht eines Brennelementlagerbeckens, 1 is a top view of a fuel pool,

Fig. 2 eine Einzelheit «A» aus Fig. 1, 2 shows a detail "A" from FIG. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A der Fig. 2, 3 shows a section along the line A-A of FIG. 2,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie B-B der Fig. 2. 4 shows a section along the line B-B of FIG. 2nd

In Fig. 1 ist die Draufsicht eines Brennelementlagerbeckens In Fig. 1 is the top view of a fuel pool

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. I shown, which is arranged outside the reactor building of a nuclear power plant and can serve both as an intermediate store and as a final store. The frame positions 2 serve either to accommodate fuel assemblies or bearing bushes in which fuel assemblies are inserted. A fuel assembly changing machine 3 can be moved in the direction of the arrow 4, 4a and is used for moving fuel assemblies and bearing bushes within the pool and for transporting the bearing bushes to the workshop, not shown, in which the metal is poured out.

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 2 to 4 show, in enlarged detail, the inventive device features. Cheeks 5, 6, 7, 8 form the frame of a frame position 9. If bearing bushes 10 with inserted fuel elements 11 are to be stored in the frames, cheeks 5, 6, 7, 8 form the boundary of the through openings 12 and the guidance of the bearing bushes 10 On the other hand, should unbooked fuel assemblies

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. II are stored, guide pieces 13 are fastened to two opposite cheeks 6, 8 or 5, 7 by means of screws 14. The guide pieces 13 are arranged offset from one another by 90 ° in order to be able to occupy all frame positions with fuel elements.

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. A centering guide 15, which is welded into the guide piece and has a passage opening 27, facilitates the insertion of the fuel elements 11. The centering 16 for insertion and locking in the frame base 17 is of identical design on the bearing bush base 18 and on the fuel element base 19. The base also has a centering for the fuel elements inside the bearing bush. According to the length of the fuel assembly, the upper frame edge 20 is so high that it is possible to handle the fuel assembly properly with the gripper of the fuel assembly changing machine. In order to ensure a rational driving style of the fuel element changing machine, the gripper counterpart 21 on the bearing bushing and fuel element is constructed in the same way. During the water storage of the bushed fuel assemblies, gases can form in the bearing bush, which gases are discharged via piping (not shown) via the ventilation valve 22 in the cover 23, which is fastened via screws 31. Before the bearing bushes with the fuel elements used are poured out with metal, the bearing bushes must be rinsed, dewatered and dried. For this purpose, a cone valve 24 is mounted in the bearing bush base 18, which is held in the closed position by the spring 25. An opening bolt 26, which is actuated in a known manner, causes the valve to open against the force of the spring 25. The opening area of the cone valve 24 is covered by a sieve 30. A penetration of foreign bodies into the opening area of the cone valve is therefore excluded. The aeration and venting valve 22 provides the ventilation during dewatering. Before the bearing bushes, which are cast with metal, are inserted into the bearing rack, the bearing rack 28 is raised and a base frame 29, shown in broken lines in FIG 25 optimize the airflow. For this reason, a sufficiently large distance between the bearing bushes is also provided.

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. The use of the fuel pool 1 can proceed as follows. The spent fuel elements are delivered by the nuclear power plant and inserted into the storage rack. After a certain decay time, the fuel assemblies are placed in the bearing bushes after removal of the guide pieces 13 and exposed to further water storage. When the prescribed water storage time has expired, the 33 bearing bushes with the fuel element inserted in them are dewatered in a special cell (not shown), dried, poured out with metal and air-stored in the same fuel element storage pool after the pool water has been drained.

G G

4 Blatt Zeichnungen 4 sheets of drawings

Claims

618038 2 STORAGE CLAIMS. As soon as the planned interim storage capacity is available

1. The facility for the interim and final storage of exhaust gas can also be used for storage of spent fuel elements, especially light water. In the reprocessing plant, the spent reactor fuel elements are disassembled, bypassing the reprocessed fuel elements, the usable components, the device being sorted from bearing bushes and racks 5 and the remainder being brought to final disposal, which are in a storage pool, in which the unbooked To accommodate the fuel elements in the water-filled fuel elements also a water cooling system and the storage basins serve racks such as z. B. from DT-AS bushed fuel assemblies also a water cooling or 2 361363 are known.

Experienced air cooling, and prior to switching to air cooling, the reprocessed in the event that the spent fuel elements are not cast around metal with bushed fuel elements, but in the form removed from the reactor - characterized in that the through openings (12) bring a shape to final storage to be, one of the frame positions (9) of the outer contour of the cross-sectional directions are necessary, which take account of these conditions of the bushed and the unbooked fuel elements (11). It is assumed that the spent ones are adapted so that the bearing bushes (10) and the fuel assemblies can be inserted into the same lock on the frame base (17) after a certain storage period. are that the bearing bushes (10) have a drainage on their base, and then the conversion device before the changeover to air cooling, and that means (29) provided for remaining cavities are poured out with metal.

in order to set the bearing bushes higher for air cooling. The object of the invention is to provide a device for intermediate

2. Device according to claim 1, characterized, see- and final storage of spent fuel elements to that provided with a centering guide (15), removable 20, whose storage racks and bearing bushes are designed so guide pieces (13) on the frame of the frame positions (9) that the individual rack positions are attached to accommodate the free passage openings (27) of the exhausted and unused fuel elements which can be adapted to the shape of the unused fuel elements (11) so that the bearing bushes are easily available. can be drained with metal, and

3. Device according to claim 2, characterized in that the poured-out bearing bushes can be cooled both by water and by the guide pieces (13) on two opposite ones as well as by air.

Cheeks (6,8) of the frame are attached. The task is solved by the fact that the passage opening

4. Device according to claim 3, characterized in that the frame positions of the outer contour of the cross-that the guide pieces of juxtaposed frame section of the bushed and the unbooked fuel element positions are each adapted to 90 ° offset cheek pairs (5,7 30 that the Bearing bushes and the fuel assemblies or 6.8) are attached. can be inserted into the same locking mechanism on the base of the frame,

5. Device according to claim 1, characterized in that the bearing bushes on their bottom have a drainage device for guiding the bearing bushes (10) of the frame of the direction and that means are provided to serve the frame positions (9). To set bearing bushes higher for air cooling.

6. Device according to claim 1, characterized in that 35 to the outer contours of the cross-section of the Brennele-that the storage rack (28) is assigned a base (29). elements are the frame positions in an advantageous manner

7. Device according to claim 1, characterized in that, provided with a centering guide, that the drainage device of the bearing bush (10) has a removable guide pieces on the frame of the frame-spring-loaded cone valve (24), the opening conditions of which are attached, whose free openings are richly covered by a sieve (30). 40 Adjusted outer contour of the unbooked fuel assemblies

8. Device according to claim 7, characterized are.

that in the cover (23) of the bearing bush (10) there is a ventilation. The guide pieces are on two opposite

tion valve (22) is attached to the cheeks of the frame

9. Device according to claim 1, characterized in that in order to occupy all frame positions with fuel assemblies so that the bearing bush (10) can have the same design as the gripper 45, the guide pieces are juxtaposed gene piece (21) like the fuel assembly to be stored (11). Frame positions each fixed by 90 ° offset cheek pairs

The frame of the is used to guide the bearing bushes

Rack positions.

So in a further embodiment, a base frame is assigned to the storage frame in order to cool the air