CH647615A5 - Kernenergieanlage mit becken und einer verschlussvorrichtung zum verhindern eines fluessigkeitsflusses zwischen den becken. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kernenergieanlage gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Kernenergieanlagen weisen Becken für die Lagerung und Wartung bestrahlter Komponenten auf. In derartigen Becken sind die Komponenten zur Strahlungsabschirmung und zur Kühlung in Wasser oder andere Flüssigkeiten untergetaucht. Diese Becken sind oft über eine Anzahl von Tordurchgängen miteinander verbunden, um einen Unterwassertransfer der bestrahlten Komponenten zu ermöglichen. Diese verbindenden Tordurchgänge dienen auch dazu, den für die Bewegung der Komponenten zwischen den Becken erforderlichen Hub der Krane zu verringern, damit die Komponenten durch einen Tordurchgang bewegt werden können und nicht über eine Beckenwand gehoben werden müssen.

Der Flüssigkeitsspiegel in jedem dieser miteinander verbundenen Becken muss periodisch in Übereinstimmung mit den jeweils stattfindenden Betriebsvorgängen eingestellt werden. Beispielsweise sind ein Beckenbereich oberhalb eines Reaktors und ein benachbartes Brennelementbecken typischerweise beim Transfer der Brennelemente beide mit Wasser oder einer anderen wirksamen Flüssigkeit gefüllt; das Flüssigkeitsniveau im Reaktorbeckenbereich wird jedoch typischerweise gesenkt, um diesen Bereich für die nachfolgende Reaktorwartung vorzubereiten, während die Flüssigkeit im Brennstoffbecken gewöhnlich auf einem höheren Niveau gehalten wird. Um verschieden hohe Flüssigkeitsniveaus in benachbarten Becken anzugleichen, ist eine Barriere oder ein Verschluss für die Flüssigkeiten im verbindenden Tordurchgang erforderlich.

Der erforderliche Verschluss muss entfernbar sein, um die Kapazität für den Unterwassertransfer der bestrahlten Komponenten zwischen den Becken zu wahren. Der Verschluss muss auch in geflutetem Zustand fernbedienbar sein. Weiterhin muss der Verschluss möglichst kleine Befestigungsmittel zur dauernden Befestigung am Becken aufweisen, da diese sonst die Arbeitsvorgänge behindern oder den Hub der Krane nachteilig beeinflussen könnten.

Bei bestimmten Kernenergieanlagen wurden bereits schwenkbare Tore als Verschlüsse für Tordurchgänge verwendet. Deartige schwenkbare Tore sind jedoch bei vielen Anwendungen unpraktisch, bei denen der für das Ausschwenken des schwenkbaren Tores erforderliche Raum den nutzbaren Beckenraum stark verringert. In anderen Kernenergieanlagen wurden verkeilte Abschirmblöcke verwendet, die entfernbar in Tordurchgängen gestapelt sind, um als Barrieren zwischen den miteinander zu verbindenden Becken zu wirken. Diese Blöcke schaffen eine befriedigende Strahlungsabschirmung der bestrahlten Komponenten in den Becken. Zwischen den Berührungsflächen der verkeilten Blocks bilden sich jedoch gewöhnlich unerwünschte Flüssigkeitsdurchflusswege zwischen den benachbarten Becken aus.

Entfernbare Tore, die an ihrem Umfang angeordnete aufblasbare Schläuche verwenden, wurden gleichfalls in der Vergangenheit benutzt. Ihre Wirksamkeit wird jedoch vermindert, wenn sie in U-förmigen oder oben offenen Tordurchgängen, wie sie in Kernenergieanlagen üblich sind, verwendet werden, da die U-Form keine Möglichkeiten bietet, die vertikale Bewegung der Flüssigkeitsbarriere als Reaktion der Ausdehnungskräfte des aufblasbaren Dichtungsschlauches, die gegen ihre untere Kante wirkt, zu verhindern. Die für das Bilden einer Dichtung zwischen dem unteren Teil des Tores und einem entsprechenden Teil des Tordurchganges erforderliche Expansionskraft des Schlauches hebt somit in nachteiliger Weise den Rahmen an.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kernenergieanlage der eingangserwähnten Art zu schaffen, bei der auf einfache Weise unerwünschte vertikale Bewegungen des Verschlusses verhindert und die Dichtwirkung erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die den Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemässe Lösung wird eine Verschlussvorrichtung geschaffen, die einen Rahmen aufweist, der entfernbar in einem Tordurchgang zwischen benachbarten, verbindbaren Becken angeordnet ist. Eine flüssigkeitsundurchlässige elastische Platte, die mit dem Rahmen dicht verbunden ist, bildet eine Barriere für die Flüssigkeit, und ein aufblasbarer Dichtungsschlauch, der in einem Kanal entlang dem Umfang des Rahmens angebracht ist, verhindert eine Leckage zwischen dem Rahmen und dem Tordurchgang. Verriegelungseinrichtungen, die eine Bewegung des Rahmens vom Boden des Tordurchganges verhindern und dadurch die Dichtwirkung des aufblasbaren Schlauches verbessern, werden vom Rahmen getragen und sind mittels Fernbedienung mit dem Tordurchgang in Eingriff bringbar.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist eine Anzahl mit Abstand angeordneter Riegel entlang der unteren Kante des Rahmens vorgesehen, und jeder Riegel ist von der oberen Kante des Rahmens steuerbar, um mit der unteren Seite des Tordurchganges freigebbar in Eingriff zu treten.

Eine Ausgestaltung der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben.

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Fig. 1 eine teilweise geschnittene, isometrische Ansicht einer Verschlussvorrichtung gemäss einer Ausgestaltung der Erfindung;

Fig. 2 eine Teil-Schnittansicht eines aufblasbaren Dichtelementes entlang der Linie 2-2 der Fig. 1 ; und

Fig. 3 eine Teilansicht des Dichtelementes der Fig. 2 in seiner aufgeblasenen Stellung, wobei die elastische Platte in der Stellung dargestellt ist, die sie bei einer Wasserdruckdifferenz in den Becken einnimmt.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist ein Lagerbecken 11 einer Kernenergieanlage von einem benachbarten Reaktorbecken 12 mittels einer Anzahl entfernbarer verkeilter Abschirmblöcke 13 getrennt, die auf einem Abschnitt einer den beiden Becken gemeinsamen Wand 14 gestapelt sind. Eine Verschlussvorrichtung 16 ist entfernbar in einem Tordurchgang 17 angeordnet, um eine Flüssigkeitsleckage zwischen den Becken 11 und 12 durch die Abschirmblöcke 13 zu verhindern. Der Tordurchgang 17 wird von gegenüberliegenden Abschnitten von Seitenwänden 18 und 18' des Lagerbeckens 11 und einem Tragelement 19, welches entlang der gemeinsamen Wand 14 verläuft, gebildet, wie am besten in Fig. 2 zu sehen ist. Die Enden des Tragelementes 19 erstrecken sich in die Seitenwände 18 und 18' übergehend nach oben, um eine ununterbrochene Dichtfläche 21 entlang des U-förmigen Inneren des Tordurchganges 17 zu schaffen, welche die Verschlussvorrichtung 16 aufnimmt.

Die Verschlussvorrichtung 16 weist einen Rahmen 22 auf, der so ausgebildet ist, dass er in den Tordurchgang 17 passt. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist eine flüssigkeitsundurchlässige Platte 23 mittels geeigneter Befestigungselemente 24 mit den Kanten des Rahmens 22 dicht verbunden. Obwohl nicht hierauf beschränkt, besteht die flüssigkeitsundurchlässige Platte 23 vorzugsweise aus einem Strahlungsresi-stenten EPDM-(Äthylen-Propylen-Diamin-Monomer)-Ela-stomer. Die Platte aus dem EPDM-Elastomer weist eine geeignete Festigkeit auf und ist hinreichend biegsam, um sich an die unregelmässige Oberfläche der Abschirmblocks 13 bei verschiedenem Flüssigkeitsdruck anzupassen und damit eine im wesentlichen kontinuierliche Dichtung zu schaffen, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Zusätzlich bringt die Verwendung einer biegsamen Platte, die mit den Blocks 13 und der gemeinsamen Wand 14 übereinstimmt, in vorteilhafter Weise eine Unterstützung für die Verschlussvorrichtung bei unterschiedlichem Wasserdruck mit sich, die zusätzliche Aufbauelemente für den Rahmen entbehrlich macht.

Um einen Flüssigkeitsdurchlass um die Platte 23 und den Rahmen 22 zu vermeiden, ist zwischen dem Rahmen 22 und dem Tordurchgang 17 eine Dichtung in Form eines aufblasbaren pneumatischen Dichtungsschlauches 26 vorgesehen. Der Dichtungsschlauch 26 ist an den Seiten- und Bodenkanten des Rahmens 22, der Dichtfläche 21 benachbart, angebracht. Der Dichtungsschlauch 26 besteht vorzugsweise aus einem EPDM-Elastomer.

Der Dichtungsschlauch 26 wird in einem U-förmigen Kanal 28, der entlang der Seiten und des Bodens des Rahmens 22 verläuft, gehalten. Wie am besten in Fig. 2 zu sehen ist, ist der Kanal 18 um ein bestimmtes Mass tiefer als die Dicke des nicht aufgeblasenen Dichtungsschlauches 26. Infolge dessen ist der Dichtungsschlauch 26 beim Anbringen des Rahmens 22 im Tordurchgang 17 geschützt.

Diese Anordnung dient dazu, den Rahmen 22 im Kanal 17 zu zentrieren und so die Ausbildung einer gleichmässigen Dichtung durch den aufgeblasenen Dichtungsschlauch 26 zu erleichtern.

Die Neigung der Seiten des Rahmens 22, sich beim Unterdrucksetzen des Dichtungsschlauches 26 von der Dichtfläche 21 wegzubewegen, wird, wie in Fig. 1 dargestellt, durch Versteifungsglieder 29 beherrscht, die die resultierende Druckbelastung zwischen den gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 22 aufnehmen.

Die Bewegung der Unterseite des Rahmens 22 weg von der Dichtfläche 21 des Tragelementes 19, die bei einem herkömmlichen U-förmigen oder oben offenen Tordurchgang nicht verhindert wird, wird bei der vorliegenden Konstruktion mittels einer Rückhalteanordnung in Form einer Anzahl Verriegelungseinrichtungen 31 verhindert. Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, weist jede Verriegelungseinrichtung 31 eine Hakenplatte 32 auf, die für eine Schwenkbewegung um einen Drehpunkt angebracht ist, der von einer abgerundeten Kante 33 gebildet wird, welche an einem oberen Teil eines unteren horizontalen Rahmenelementes 34 eingearbeitet ist. Jede Hakenplatte 32 weist einen Hakenteil 36 auf, der, wie in Fig. 2 dargestellt, mit der Unterseite des Tragelementes 19 in Eingriff bringbar ist, wodurch eine Aufwärtsbewegung der Verschlussvorrichtung beim Aufblasen des Dichtungsschlauches 26 verhindert wird.

Jede Hakenplatte 32 wird normalerweise von einer Feder 37, die mit einer Unterlegscheibe 39 mit einem Hebelteil 38 der Hakenplatte zusammenwirkt, in ihre Verriegelungsstellung gedrückt. Die normale Expansion der Feder 37 drückt so den Hebelteil 38 der Hakenplatte nach oben, um dadurch den Hakenteil 36 der Hakenplatte 32 in seine Verriegelungstellung zu schwenken. Um die Freigabe der Hakenplatten 32 aus ihrer Verriegelungsstellung zu bewirken, ist jede Verriegelungseinrichtung mit einer fernbedienbaren Freigabeanordnung versehen, die eine Stange 41 aufweist. Die Stange 41 besitzt einen länglichen oberen Teil 42, der sich durch eine Öffnung 43 im oberen Teil des Rahmens erstreckt und einen unteren Teil 44 mit verringertem Durchmesser, der sich durch Öffnungen in der Hakenplatte 32, der Feder 37 und dem unteren horizontalen Rahmenelement 34 erstreckt. Die Stange 41 ist gegen den Hebelteil 38 der geschwenkten Hakenplatte drückbar, wodurch die Feder 37 niedergedrückt wird, um die Hakenplatte aus ihrer normalerweise federbelasteten Verriegelungsstellung in eine Freigabestellung zu bewegen, wie dies in Fig. 2 in gestrichelten Linien dargestellt ist. Wenn die Stange 41 niedergedrückt ist, durchläuft ein Stift 46 (nicht dargestellte) Schlitze am Rand der Öffnung 43. Die Stange wird dann gedreht, um den Stift 46 aus der Ausrichtung mit den Schlitzen zu bringen, wodurch der Stift die untere Seite des oberen Elementes des Rahmens 22 in Eingriff nimmt, um die Stange 41 in ihrer niedergedrückten Stellung und dadurch die Hakenplatte 32 in ihrer entriegelten Stellung zu halten.

Wenn auf diese Weise alle Haken entriegelt sind, wird die untere Kante des Rahmens nicht länger zurückgehalten und der Rahmen kann aus dem Tordurchgang gehoben werden.

Das Ausbiegen von Teilen des Rahmens 22 neben der Dichtfläche 21 des Torkanals infolge der darauf wirkenden Expansivkräfte des Dichtungsschlauches 26 beim Aufblasen, wird durch die Starrheit der Seiten und den Unterteiles des Rahmens verhindert. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, sind diese Elemente aus zwei I-Profilen 47 und 48 gebildet, die miteinander verschweisst sind, um ein einziges Aufbauelement zu bilden. Durch das Vorsehen einer Anzahl separater Verriegelungseinrichtungen 31 ist eine bessere Anpassung an Oberfiä-chenverformungen, wie Verwerfungen benachbarter Teile, möglich, als mit einer einzigen Verriegelungs- oder Halteeinrichtung geeigneter Länge.

Nachdem die Verschlussvorrichtung 16 in ihrer untersten Stellung im Tordurchgang 17 angeordnet ist und die Verriegelungseinrichtungen 31 in Eingriff sind, wird der pneumatische Dichtungsschlauch 26 mit Luft aus einer Luftversorgungsquelle 49, wie in Fig. 1 angedeutet, aufgeblasen. Beim Aufblasen dehnt sich der Dichtungsschlauch 26 zwischen der Dichtfläche 21 des Tordurchganges und den versteiften Ele-

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menten des Rahmens 22 aus, um dazwischen eine Dichtung für die Flüssigkeit zu bilden. Die Versteifungsglieder 29 tragen die sich aus der Reaktion der Seitenwand des Tordurchganges gegen die Ausdehnungskräfte beim Unterdrucksetzen des Dichtungsschlauches auftretende Druckbelastung. Die Ausdehnungskraft beim Unterdrucksetzen des Dichtungsschlauches wirkt gegen den unteren Teil des Rahmens und wird durch die Hakenplatten 32 zur Unterseite des Tragelementes 19 übertragen. Wenn der Niveauunterschied der im Lagerbecken 11 und im Reaktorbecken 12 enthaltenen Flüssigkeit zunimmt, wird die dadurch hervorgerufene Druckdifferenz auf die elastische Platte 23 und drückt diese angepasst an die benachbarten Blöcke 13 und die gemeinsame Wand 14, um dadurch einen im wesentlichen kontinuierlichen Dich-tungsverschluss zu bilden. Auf diese Weise bilden die Blöcke 13 und die Wand 14 auch eine Unterstützung für die Ver-s schlusseinrichtung 16, indem sie die infolge des. auf die Platte 23 wirkenden Wasserdruckes auftretende Belastung aufnehmen. Zusätzlich kann dem Rahmen 22 eine Knickversteifung 51, die sich über die Oberseite der Blocks 13 erstreckt, hinzugefügt werden, und es kann eine Anzahl von U-Bolzen vorge-io sehen werden, um das Entfernen der Verschlusseinrichtung mittels eines Kranes zu erleichtern.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

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1. Kernenergieanlage mit über einen im wesentlichen vertikal angeordneten Tordurchgang verbindbaren Becken und einer Verschlussvorrichtung mit einem im wesentlichen vertikal angeordneten Rahmen, der entfernbar im Tordurchgang angeordnet ist und mit dem eine flüssigkeitsundurchlässige Platte dicht verbunden ist, zum Verhindern eines Flüssigkeitsflusses zwischen den Becken, gekennzeichnet durch:

- einen aufblasbaren Dichtungsschlauch (26), der in einem Kanal (28) montiert ist, der in den Seiten des Rahmens (22) entsprechend dem Tordurchgang (17) vorgesehen ist, wobei der Kanal tiefer ist als die Dicke des nicht-aufgeblasenen Dichtungsschlauches und wobei der aufgeblasene Dichtungsschlauch mit dem Tordurchgang in Eingriff steht, um zwischen diesem und dem Rahmen eine Dichtung zu bilden,

- Ein Traglager (19), das sich zumindest entlang des Bodens des Tordurchgangs erstreckt und eine Dichtungsfläche (21) aufweist, die senkrecht zur Ebene des Rahmens verläuft, wenn dieser im Tordurchgang angeordnet ist,

- zumindest eine Hakenplatte (32), die um eine Kante (33) des Rahmens schwenkbar montiert ist, wobei diese Hakenplatte mit einer Feder (37) zusammenwirkt, die die Hakenplatte normalerweise in Eingriffstellung mit dem Traglager drückt, und

- eine von der Seite der Hakenplatte fernbedienbare Einrichtung (41), die mit der Hakenplatte zusammenwirkt, um sie ausser Eingriff mit dem Traglager zu setzen.

2. Kernenergieanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung (16) mehrere Hakenplatten (32) aufweist, die jede in Eingriffsposition mit einem Teil des Traglagers (19) gedrückt sind und die einzeln mit einer entsprechenden fernbedienbaren Einrichtung zum Freisetzen zusammenwirken.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Kernenergieanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Becken (11, 12) zusätzlich eine entfernbare flüssigkeitsdurchlässige Abschirmwand (13) angeordnet ist und dass die Platte (23) biegsam und auf der zur Abschirmwand weisenden Seite des Rahmens (22) angebracht ist.