CH623161A5

CH623161A5 - Nuclear reactor unit

Info

Publication number: CH623161A5
Application number: CH1176077A
Authority: CH
Inventors: Max Heller; Erich Kaetscher; Hans-Peter Schabert; Robert Weber
Original assignee: Kraftwerk Union Ag
Priority date: 1976-11-03
Filing date: 1977-09-27
Publication date: 1981-05-15
Also published as: ES463815A1; DE2650417B2; DE2650417A1; JPS5357397A; DE2650417C3; BR7707298A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kernreaktoranlage mit einem Unterhalb des Zwischenbodens kann eine Leckageüberwa- The invention relates to a nuclear reactor plant with a leakage monitoring under the intermediate floor.

wassergefüllten Becken für einen Brennelement-Transportbe- chung vorgesehen sein, die die Dichtigkeit ständig oder hälter und mit einem Stossdämpfer zum Abbremsen des Trans- zeitweilig zu überwachen gestattet. water-filled pools can be provided for a fuel assembly transport container, which allows the tightness to be monitored continuously or for longer periods and with a shock absorber to brake the trans temporarily.

portbehälters für den Fall eines Absturzes. Zur nächsten Erläuterung der Erfindung wird anhand der port container in the event of a crash. For the next explanation of the invention is based on the

In der deutschen Offenlegungsschrift 22 53 232 ist als Stoss- 45 beiliegenden Fig. 1 und 2 ein Ausführungsbeispiel beschrieben, dämpfer unter anderem eine gasgefüllte Blase aufgeführt, die die von einer Kernreaktoranlage mit einem Druckwasserlei-mit einem mechanisch festen Deckel versehen ist. Die energie- stungsreaktor nur das wassergefüllte Becken für einen Brennverzehrende Wirkung solcher Gasblasen ist jedoch gering. element-Transportbehälter, das von Betonwänden des Reak-Aufgabe der Erfindung ist es jedoch, gerade die energieverzeh- torgebäudes begrenzt ist, in einem Längsschnitt und einer rende Wirkung zu verbessern, denn beim Abstürzen eines 50 Draufsicht zeigen. Die Fig. 3 zeigt in einem Ausschnitt eine Brennelement-Transportbehälters, das zwar bisher noch nie abgewandelte Befestigung. In the German laid-open specification 22 53 232, an exemplary embodiment is described as a shock 45 attached FIGS. 1 and 2, damper, among other things, a gas-filled bladder, which is provided by a nuclear reactor system with a pressurized water pipe with a mechanically fixed lid. However, the energy reactor only the water-filled basin for a burn-consuming effect of such gas bubbles is low. element transport container, which is limited by concrete walls of the reak object of the invention, however, just to improve the energy-consuming building, in a longitudinal section and a rendering effect, because when a 50 top view crashes. Fig. 3 shows a detail of a fuel assembly transport container, the attachment that has never been modified.

vorgekommen ist, aber von den Sicherheitsbehörden neuer- Mit 1 ist die Wandung des Beckens 2 bezeichnet, in dem der dings als Unfall in Betracht gezogen wird, können an sich Stoss- gestrichelt gezeichnete Brennelement-Transportbehälter 3 kräfte im Bereich von 10 0001 auftreten. Durch solche Stoss- abgestellt wird, wenn Brennelemente an- oder abtransportiert kräfte würden die bisher üblichen Baulichkeiten von Kernreak- 55 werden. Das Becken 2 hat, wie Fig. 2 zeigt, einen achteckigen toranlagen überbeansprucht, so dass sie ohne ausreichende Querschnitt, während der Behälter 3 zylindrisch ist. Der DurchDämpfung wesentlich verstärkt werden müssten. messer des Behälters 3 beträgt grössenmässig 2,50 m, die Flach- has occurred, but new by the safety authorities - 1 denotes the wall of the basin 2, in which the thing is taken into account as an accident, fuel element transport containers 3 with a dash-dashed line can cause forces in the range of 10,0001. Such shocks will stop the fuel assemblies from being transported in or out, which would make Kernreak 55 the usual construction. The basin 2, as shown in FIG. 2, overstressed an octagonal gate system, so that it has no sufficient cross-section, while the container 3 is cylindrical. The attenuation would have to be significantly increased. The diameter of the container 3 is 2.50 m in size, the flat

Erstaunlicherweise hat sich gezeigt, dass man die Stoss- kantabmessung des Beckens 3 m. Surprisingly, it has been shown that the butt joint dimension of the pool is 3 m.

dämpfung ganz wesentlich dadurch verbessern kann, dass ober- Am Beton 1 ist etwa 8 m über dem mit 5 bezeichneten halb des Stossdämpfers ein unabhängig von diesem befestigter 60 Boden des Beckens 2 ein Zwischenboden 6 so befestigt, dass er Zwischenboden vorgesehen ist, dass die Befestigung dieses mindestens für das Gewicht des Behälters 3 von etwa 1001 und Zwischenbodens mit einer Sollbruchstelle für eine Kraft ausge- einer darüber stehenden Wassersäule von etwa 15 m Höhe auslegt ist, die nicht grösser als die grösste bei der Stauchung des gelegt ist, die weitere 1001 wiegt. Der Zwischenboden 6 selbst Stossdämpfers anzunehmende Kraft ist, und dass dem Zwi- ist in stabiler Sandwichbauweise hergestellt. Er besteht aus schenboden und dem Stossdämpfer ein Spalt zum öffnen der 65 einer oberen Platte 7, einer unteren Platte 8 und dazwischen lie-Sollbruchstelle vorgesehen ist. genden Profilträgern 9, die mit beiden Platten 7,8 verbunden, Damping can significantly improve the fact that an intermediate floor 6 is fastened to the concrete 1 about 8 m above the half of the shock absorber denoted by 5, an independent floor 60 of the basin 2 so that the intermediate floor is provided so that the fastening this is designed at least for the weight of the container 3 of approximately 1001 and intermediate floor with a predetermined breaking point for a force from a water column above it of approximately 15 m height, which is not greater than the largest when compressing the, which weighs a further 1001 . The intermediate floor 6 itself is the shock absorber's force, and that the intermediate is made in a stable sandwich construction. It consists of the bottom plate and the shock absorber, a gap to open the 65 an upper plate 7, a lower plate 8 and in between lie predetermined breaking point is provided. Gending beams 9, which are connected to both plates 7,8

Bei der Erfindung befindet sich der Stossdämpfer demnach vorzugsweise verschweisst sind. In the invention, the shock absorber is therefore preferably welded.

im Normalbetrieb in einem eigenen mechanisch stabilen Raum. Der Zwischenboden 6 sitzt mit seiner Unterseite auf einem in normal operation in its own mechanically stable room. The underside of the intermediate floor 6 sits on one

3 3rd

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Ring 10 am Rande des Beckens 2, der das in Fig. 1 dargestellte L-Profil hat und mit dem Oberteil seines im Querschnitt achtek-kigen Randes 11 an Scherschrauben 12 befestigt ist. Die Scherschrauben 12 bilden eine Sollbruchstelle mit einer Bruchlast von 5001. Sie greifen in Buchsen 13, die ihrerseits in einem mit 5 dem Beton 1 fest verbundenen, im Querschnitt achteckigen Rohrstück 15 angeordnet sind. Das Rohrstück 15 ist mit einer Vielzahl von Haken 16 im Beton 1 verankert. Es kann ausserdem mit horizontalen Platten 17 und 18 versehen sein, um die Steifigkeit und Abstützung im Beton 1 zu verbessern. i o Ring 10 on the edge of the basin 2, which has the L-profile shown in FIG. 1 and is fastened to shear bolts 12 with the upper part of its octagonal edge 11 in cross section. The shear bolts 12 form a predetermined breaking point with a breaking load of 5001. They engage in bushings 13, which in turn are arranged in a pipe section 15 which is firmly connected to the concrete 1 and has an octagonal cross section 15. The pipe section 15 is anchored in the concrete 1 with a plurality of hooks 16. It can also be provided with horizontal plates 17 and 18 in order to improve the rigidity and support in the concrete 1. ok

Unterhalb des Zwischenbodens 6 ist ein Stossdämpfer 20 angeordnet, der aus kreuzweise geschichteten Aluminiumrohren 21 und U-Profilstäben 22 besteht, die ebenfalls aus Aluminium bestehen und zwischen den Rohren 21 angeordnet sind. Auf die Oberseite des Stossdämpfers 20 ist eine feste Eisen- 15 platte 24 aufgesetzt, die für eine gleichmässige Krafteinleitung in den Stossdämpfer 20 sorgt. Eine gleiche Platte 25 kann die Abstützung gegenüber dem Boden 5 übernehmen. Arranged underneath the intermediate floor 6 is a shock absorber 20 which consists of cross-layered aluminum tubes 21 and U-shaped bars 22, which likewise consist of aluminum and are arranged between the tubes 21. On the top of the shock absorber 20, a fixed iron plate 15 is placed, which ensures a uniform introduction of force into the shock absorber 20. The same plate 25 can take over the support against the floor 5.

Zwischen der Platte 24 und der Unterseite 27 des Zwischenbodens 6 ist ein Spalt S gelassen, der beim Ausführungsbeispiel 20 etwa 50 mm beträgt. Dieser Spalt ist geringfügig grösser als die Bewegung des Zwischenbodens für den Fall, dass der abstürzende Behälter 3 den Zwischenboden 6 aus seiner Verankerung reisst. Die zum Abreissen der Scherschrauben 12 notwendige Bewegung beträgt höchstens 30 mm. Im Normalbetrieb ist der 25 Stossdämpfer 20 demnach kräftefrei, denn das Gewicht des Behälters 3 wird vom Zwischenboden 6 aufgenommen. A gap S is left between the plate 24 and the underside 27 of the intermediate base 6, which in the exemplary embodiment 20 is approximately 50 mm. This gap is slightly larger than the movement of the intermediate floor in the event that the falling container 3 tears the intermediate floor 6 out of its anchoring. The movement required to tear off the shear bolts 12 is at most 30 mm. In normal operation, the shock absorber 20 is therefore free of forces, because the weight of the container 3 is absorbed by the intermediate floor 6.

Das Behälterbecken 2 besitzt oberhalb des Zwischenbodens 6 eine Blechauskleidung 28 aus nichtrostendem Stahl. The container basin 2 has a sheet metal lining 28 made of stainless steel above the intermediate floor 6.

Diese endet unten an einem U-Profileisen 29, das in den Beton 130 eingelassen ist. Dort ist ein im Querschnitt achteckiger Blechring 30 angeschweisst, der den Übergang zu einer Blechplatte 31 oberhalb des Zwischenbodens 9 ergibt. Damit entsteht ein wasserdichter Abschluss des Raumes 33 oberhalb des Zwischenbodens 6 gegenüber dem darunter liegenden 35 This ends at the bottom of a U-profile iron 29, which is embedded in the concrete 130. There, an octagonal sheet metal ring 30 is welded in cross section, which results in the transition to a sheet metal plate 31 above the intermediate floor 9. This creates a watertight closure of space 33 above intermediate floor 6 with respect to 35 below

Raum 34, in dem der Stossdämpfer 20 wasserfrei angeordnet ist. Die Wasserfreiheit kann durch eine Leckageüberwachungseinrichtung 32 kontrolliert werden. Dazu gehört eine ringförmige Rinne 35, an die ein Ablaufrohr 36 angeschlossen ist, das zu einer nicht weiter dargestellten Messeinrichtung führt. Room 34, in which the shock absorber 20 is arranged water-free. The absence of water can be checked by a leakage monitoring device 32. This includes an annular groove 35, to which a drain pipe 36 is connected, which leads to a measuring device, not shown.

Nach Fig. 3 kann der Zwischenboden 6 auch mit Zugschrauben 38 als Sollbruchstelle aufgehängt werden, die bekanntlich in ihrer Bruchfestigkeit besonders genau bemessen werden können. Die Zugschrauben 38 sind von oben in Brücken 39 eingeschraubt, die in ihrem mittleren Bereich von einem am Rohrstück 15 befestigten Winkel 40 getragen werden. Mit ihrem unteren Bereich greifen die Schrauben 38 in einen den Zwischenboden 6 tragenden Ring 41. According to FIG. 3, the intermediate floor 6 can also be suspended with tension screws 38 as a predetermined breaking point, which, as is known, can be dimensioned particularly precisely in terms of its breaking strength. The tension screws 38 are screwed into bridges 39 from above, which are supported in their central region by an angle 40 fastened to the pipe section 15. With its lower area, the screws 38 engage in a ring 41 which supports the intermediate floor 6.

Wie schon gesagt, sitzt der Behälter 3 im Normalbetrieb auf dem Zwischenboden 6, so dass der Stossdämpfer 20 völlig kräftefrei ist. Sollte der Behälter jedoch im Bereich des Beckens 2 abstürzen, so öffnet die beim Auftreffen des Behälters auf den Zwischenboden 6 wirksam werdende Kraft die zum Beispiel für 50Q t ausgelegten Sollbruchstellen der Befestigung. Dies geschieht, bevor der Zwischenboden den Spalt S überwindet. Danach wird der Stossdämpfer 20 wirksam. Er verformt sich, wobei der Zwischenboden 6 bei seinem Weg nach unten durch Führungsleisten 42 etwa in den Ecken 43 des Beckens 2 gegen Verkanten gesichert werden kann. Mit der Verformungsarbeit wird der Behälter 3 abgebremst. Die dabei entstehenden Kräfte betragen mit etwa 10001 nur V10 der sonst zu erwartenden Belastung. Sie liegen zeitlich nach der gegebenenfalls auftretenden Druckwelle im Wasser, die für wenige Millisekunden eine Kraft von etwa 7001 auf den Zwischenboden 6 ausüben kann, und der Öffnungskraft der Sollbruchstelle. Durch geeignete Dimensionierung der Spalte zwischen Zwischenboden und Beckenwand kann die Bremswirkung durch die verdrängte und nach oben ausströmende Luft mit zur Stossdämpfung herangezogen werden. As already said, the container 3 sits on the intermediate floor 6 in normal operation, so that the shock absorber 20 is completely free of forces. However, if the container falls in the area of the basin 2, the force that becomes effective when the container strikes the intermediate floor 6 opens the predetermined breaking points of the fastening designed for 50Q t, for example. This happens before the intermediate floor overcomes the gap S. The shock absorber 20 then takes effect. It deforms, whereby the intermediate floor 6 can be secured against canting on its way down by guide strips 42 approximately in the corners 43 of the basin 2. The container 3 is braked with the deformation work. The resulting forces, at around 10001, are only V10 of the otherwise expected load. They lie in time in water after the possibly occurring pressure wave, which can exert a force of approximately 7001 on the intermediate floor 6 for a few milliseconds, and the opening force of the predetermined breaking point. By suitable dimensioning of the gaps between the mezzanine floor and the pool wall, the braking effect by the displaced and upward flowing air can also be used for shock absorption.

Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung der vorgeschriebenen Stossdämpferkonstruktion aus Aluminiumrohren beschränkt. Vielmehr können auch Stahlrohre, Stahlträger oder Platten aus Aluminiumschwamm sowie andere Dämpferkonstruktionen verwendet werden. The invention is not limited to the use of the prescribed shock absorber construction made of aluminum tubes. Rather, steel pipes, steel beams or plates made of aluminum sponge and other damper constructions can also be used.

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2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

623161 2 PATENT CLAIMS So it is not pre-claimed because the transport container

1. Nuclear reactor system with a water-filled basin for sitting stable on the mezzanine. In addition, the one fuel assembly transport container and with a shock absorber, which can be designed in a known manner, can be kept damp for braking the transport container in the event of a fall with the help of the intermediate floor, such a crash, characterized in that above the 5 that If its effect is not impaired by water, the shock absorber (20) has an intermediate plate which is fastened independently of this and which is displaced when the shock absorber is deformed (6), so that the intermediate element should be fastened. The gap between the mezzanine floor and the lower floor (6) with a predetermined breaking point (12, 38) for a force on the shock absorber also ensures that the forces are designed which is not greater than the greatest in the case of the jam Effects of the shock absorber occur, force not to be assumed at the same time as the shock absorber, and that in the meantime add to the forces which are applied to the intermediate floor (6) and the shock absorber (20) to loosen the intermediate plate. This results in a time gap (S) for opening the predetermined breaking point (12, 38). pushed force sequence without large force peaks. Preferably

2. Nuclear reactor system according to claim 1, characterized in that the attachment with the predetermined breaking point is ela-drawn in such a way that the predetermined breaking point is designed to be elastic in such a way that it is in addition to the weight of the fuel element in addition to the weight of the container and the is transport container and the water filling of the basin also water filling of the pressure wave in the water, which has grown the pressure wave that occurs when the crashing-on the occurrence of the crashing container on the water-storing container on the water surface or when the surface is fast or fast The container sinks in the water. The fastening water emerges. In the event of such pressure surges, short-term, that is

3. Nuclear reactor system according to claim 1 or 2 with a 20 for milliseconds also above the static load capacity are waterproof lining of the pool, characterized thereby, can yield elastically or even plastically, provided that only that the waterproof lining (28) in the area of the intermediate - The shock absorber until the container strikes the bottom (6) of the shock absorber (20). remains.

4. Nuclear reactor system according to claim 1, 2 or 3, characterized in the case of a watertight lining of the basin, the can be characterized in that the intermediate floor (6) is a rigid profile-25 waterproof lining in the area of the intermediate floor, preferably in a sandwich construction. run above the shock absorber. The mezzanine

5. Nuclear reactor plant according to one of claims 1 to 4, itself then does not need to be tight, it can be a rigid profile-characterized in that the intermediate floor guide construction preferably carried out in sandwich construction (42) on the wall of the basin (2) assigned. will.

6. Nuclear reactor plant according to one of claims 1 to 5, 30 The intermediate floor can be marked on the wall by the fact that the intermediate floor (6) can be assigned to the pelvis. This means that screws (38) can be attached. the intermediate floor can be adjusted without jamming or jamming

7. Nuclear reactor plant according to claim 3, characterized in that there is a crash of the fuel element transport that a water container comes under the intermediate floor (6) leakage monitoring (32) is provided. 35 The intermediate floor can advantageously be suspended in lag screws. This construction, which will be described in more detail later, results in a relatively easy assembly. The main advantage is that lag screws, which form the predetermined breaking point, can be dimensioned very precisely based on long experience.